DE202019100841U1 - Bluetooth headphone device with binaural sound transmission capability - Google Patents

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Abstract

Bluetooth-Lautsprechervorrichtung, gekennzeichnet durch:einen Host (2) zum Empfang eines Eingangs-Audiosignals und Erzeugen eines digitalen Ausgangs-Audiosignals aus dem Eingangs-Audiosignal, wobei dieser in der Lage ist, über Bluetooth-Technik zu kommunizieren, undzwei Kopfhörer (3), die gleichzeitig mittels der Bluetooth-Technik mit dem Host (2) verbunden werden können, um das digitale Audiosignal nicht-simultan von diesem zu empfangen.A Bluetooth speaker device, characterized by: a host (2) for receiving an input audio signal and generating a digital output audio signal from the input audio signal capable of communicating via Bluetooth technology and two headphones (3) which can simultaneously be connected to the host (2) by means of the Bluetooth technology in order to receive the digital audio signal non-simultaneously from the latter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bluetooth-Kopfhörervorrichtung, und insbesondere auf eine Bluetooth-Kopfhörervorrichtung mit beidohriger Klangübertragungs- Fähigkeit.The invention relates to a Bluetooth headphone device, and more particularly to a Bluetooth headphone device with binaural sound transmission capability.

Eine herkömmliche Bluetooth-Kopfhörervorrichtung umfasst zwei Kopfhörer. Während der Nutzung ist einer der Kopfhörer mittels Bluetooth-Technik mit einem Smartphone oder einem Tablet verbunden, um ein digitales Audiosignal von diesem zu empfangen, und ist ferner mit dem anderen Kopfhörer verbunden, um das digitale Audiosignal an diesen weiterzuleiten; die Kopfhörer verarbeiten und spielen das hiervon empfangene Audiosignal jeweils ab. Somit verbraucht der eine Kopfhörer mehr Strom als der andere Kopfhörer, was die Benutzung und das Laden einer herkömmlichen Bluetooth-Kopfhörervorrichtung für einen Benutzer umständlich macht.A conventional Bluetooth headset device includes two headphones. During use, one of the headphones is connected via Bluetooth technology to a smartphone or a tablet to receive a digital audio signal therefrom, and is also connected to the other headphone to pass the digital audio signal thereto; the headphones process and play the audio signal received from each. Thus, one headphone consumes more power than the other headset, making the use and loading of a conventional Bluetooth headset device cumbersome for a user.

Daher ist es ein Ziel der Offenbarung, eine Bluetooth-Kopfhörervorrichtung bereitzustellen, die eine beidohrige Klangübertragungs-Fähigkeit besitzt und den Nachteil aus dem Stand der Technik überwinden kann.Therefore, it is an object of the disclosure to provide a Bluetooth headphone device that has binaural sound transmission capability and can overcome the disadvantage of the prior art.

Offenbarungsgemäß umfasst die Bluetooth-Kopfhörervorrichtung einen Host sowie zwei Kopfhörer. Der Host dient zum Empfang eines Eingangs-Audiosignals, erzeugt aus dem Eingangs-Audiosignal ein digitales Audiosignal und ist in der Lage, mittels Bluetooth-Technik zu kommunizieren. Die Kopfhörer können mittels der Bluetooth-Technik gleichzeitig mit dem Host verbunden werden, um das digitale Audiosignal nacheinander von diesem zu empfangen.As is apparent, the Bluetooth headset device includes a host and two headphones. The host is for receiving an input audio signal, generates a digital audio signal from the input audio signal and is capable of communicating via Bluetooth technology. The headphones can be simultaneously connected to the host using Bluetooth technology to receive the digital audio signal from it in turn.

Weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform im Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen. Hierbei zeigen

  • 1 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bluetooth-Kopfhörervorrichtung, und
  • 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Ausführungsform.
Further features and advantages of the disclosure will become apparent from the following detailed description of the embodiment with reference to the accompanying drawings. Show here
  • 1 a perspective view of an embodiment of a disclosed Bluetooth headphone device, and
  • 2 a block diagram illustrating the embodiment.

Bezugnehmend auf 1 und 2 besitzt eine Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Bluetooth-Kopfhörervorrichtung eine beidohrige Klangübertragungs-Fähigkeit und umfasst einen Host 2 sowie zwei Kopfhörer 3. Der Host 2 dient zum Empfang eines Eingangs-Audiosignals, erzeugt aus dem Eingangs-Audiosignal ein digitales Audiosignal und ist in der Lage, mittels Bluetooth-Technik zu kommunizieren. Die Kopfhörer 3 können mittels der Bluetooth-Technik gleichzeitig mit dem Host 2 verbunden werden, um das digitale Audiosignal nacheinander von diesem zu empfangen.Referring to 1 and 2 For example, one embodiment of a Bluetooth headset device according to the present invention has binaural sound transmission capability and includes a host 2 as well as two headphones 3 , The host 2 serves to receive an input audio signal, generates a digital audio signal from the input audio signal, and is capable of communicating via Bluetooth technology. The headphones 3 can communicate with the host simultaneously using Bluetooth technology 2 be connected in order to receive the digital audio signal from this in succession.

In dieser Ausführungsform umfasst der Host 2 ein Empfangsgerät 21, einen Mikrocontroller 22, einen Transceiver 23, eine Schnittstelle 24 sowie eine Stromquelle 25.In this embodiment, the host includes 2 a receiver 21 , a microcontroller 22 , a transceiver 23 , an interface 24 as well as a power source 25 ,

Das Empfangsgerät 21 dient zum Empfangen des Eingangs-Audiosignals. In dieser Ausführungsform umfasst das Empfangsgerät 21 ein Klang-Empfangsmodul 211, ein kabelloses Empfangsmodul 212 sowie ein kabelgebundenes Empfangsmodul 214, die jeweils einzeln arbeiten. Das Klang-Empfangsmodul 211 (z.B. ein Mikrophon) dient zum Erfassen eines Klangs, um ein Audiosignal zu erzeugen, das als das Eingangs-Audiosignal dient. Das kabellose Empfangsmodul 212 umfasst eine Antenne 213 und dient zum Empfang eines Audiosignals, welches als Eingangs-Audiosignal dient, von einer Audioquelle (z.B. einem Smartphone) (nicht dargestellt) über die Antenne 213 mittels Bluetooth-Technik. Das kabelgebundene Empfangsmodul 214 (z.B. ein Audioeingang) kann mit einer weiteren Audioquelle (z.B. einem Fernseher oder einem Musik-Abspielgerät) (nicht dargestellt) gekoppelt werden, um von diesem ein Audiosignal zu empfangen, das als Eingangs-Audiosignal dient.The receiver 21 serves to receive the input audio signal. In this embodiment, the receiving device comprises 21 a sound reception module 211 , a wireless receiver module 212 and a wired reception module 214 , each working individually. The sound reception module 211 (eg, a microphone) is for detecting a sound to produce an audio signal serving as the input audio signal. The wireless receiving module 212 includes an antenna 213 and is for receiving an audio signal serving as an input audio signal from an audio source (eg, a smartphone) (not shown) via the antenna 213 using Bluetooth technology. The wired reception module 214 (eg, an audio input) may be coupled to another audio source (eg, a TV or music player) (not shown) for receiving therefrom an audio signal that serves as the input audio signal.

Der Mikrocontroller 22 ist mit dem Klang-Empfangsmodul 211, dem kabellosen Empfangsmodul 212 und dem kabelgebundenen Empfangsmodul 214 gekoppelt, um das Eingangs-Audiosignal von einem der obengenannten Module 211, 212, 214 zu empfangen, und erzeugt aus dem Eingangs-Audiosignal das digitale Audiosignal. Ist das Eingangs-Audiosignal analog, dann führt der Mikrocontroller 22 zumindest eine Analog-DigitalWandlung an dem Eingangs-Audiosignal durch, um das digitale Ausgangssignal zu erzeugen. Ist das Eingangs-Audiosignal digital, so kann der Mikrocontroller 22 das Eingangs-Audiosignal als digitales Audiosignal nutzen oder kann eine Audiobearbeitung an dem Eingangs-Audiosignal durchführen, um das digitale Ausgangssignal zu erzeugen.The microcontroller 22 is with the sound reception module 211 , the wireless receiver module 212 and the wired receiving module 214 coupled to the input audio signal from one of the above-mentioned modules 211 . 212 . 214 and generates the digital audio signal from the input audio signal. If the input audio signal is analog, then the microcontroller performs 22 performing at least one analog-to-digital conversion on the input audio signal to produce the digital output signal. If the input audio signal is digital, the microcontroller can 22 use the input audio signal as a digital audio signal or can perform audio editing on the input audio signal to produce the digital output signal.

Der Transceiver 23 umfasst eine Antenne 231, ist mit dem Mikrocontroller 22 gekoppelt, um das digitale Audiosignal von diesem zu empfangen und ist in der Lage, über die Antenne 231 mittels Bluetooth-Technik mit den Kopfhörern 3 zu kommunizieren. In dieser Ausführungsform ist der Transceiver 23 mit den Kopfhörern 3 jeweils über das Serial-Port-Profil (SPP) der Bluetooth-Technik verbunden und überträgt das digitale Audiosignal über das Advanced-Audio-Distribution-Profil (S2DP) der Bluetooth-Technik an die Kopfhörer 3. Die Übertragung des digitalen Audiosignals ist zeitlich in zwei wiederkehrende Zeitintervalle mit einer Länge kürzer als 100 ms aufgeteilt. Eines dieser Zeitintervalle dient zur Übertragung von Daten, die von einem der Kopfhörer 3 empfangen werden sollen. Das andere der Zeitintervalle dient zur Übertragung von Daten, die von dem anderen der Kopfhörer 3 empfangen werden sollen.The transceiver 23 includes an antenna 231 , is with the microcontroller 22 coupled to receive the digital audio signal from this and is able to through the antenna 231 using Bluetooth technology with the headphones 3 to communicate. In this embodiment, the transceiver 23 with the headphones 3 each connected via the Bluetooth® Serial Port Profile (SPP) and transmits the digital audio signal to the headphones via the Bluetooth Audio Advanced Distribution Distribution (S2DP) profile 3 , The transmission of the digital audio signal is split in time into two recurring time intervals with a length shorter than 100 ms. One of these time intervals is used to transfer data from one of the headphones 3 to be received. The other of the time intervals is used to transfer data from the other of the headphones 3 to be received.

Die Schnittstelle 24 ist mit dem Mikrocontroller 22 gekoppelt und ist eine Benutzerschnittstelle, die physische und/oder virtuelle Knöpfe bereitstellt, die von einem Nutzer betätigbar sind. Abhängig von durch den Nutzer an der Schnittstelle 24 ausgeführten Bedienvorgängen steuert der Mikrocontroller 22 Handlungen und Parameter des Hosts 2 und der Kopfhörer 3, um den Host 2 ein-/auszuschalten, die Lautstärke und die Tonhöhe des von dem jeweiligen Kopfhörer 3 erzeugten Klangs zu ändern usw.the interface 24 is with the microcontroller 22 and is a user interface that provides physical and / or virtual buttons that are operable by a user. Depends on by the user at the interface 24 executed operations controls the microcontroller 22 Actions and parameters of the host 2 and the headphones 3 to the host 2 on / off, the volume and the pitch of the respective headphone 3 changed sound, etc.

Die Stromquelle 25 (z.B. ein Lithium-Ionen-Akku oder ein Nickel-Wasserstoff-Akku) ist mit dem Empfangsgerät 21, dem Mikrocontroller 22, dem Transceiver 23 und der Schnittstelle 24 gekoppelt, um diese mit Strom zu versorgen.The power source 25 (eg a lithium-ion battery or a nickel-hydrogen battery) is connected to the receiver 21 , the microcontroller 22 , the transceiver 23 and the interface 24 coupled to provide them with electricity.

In dieser Ausführungsform umfassen die Kopfhörer 3 jeweils einen Transceiver 31, einen Lautsprecher 32, ein Klang-Empfangsgerät 33 sowie eine Stromquelle 34.In this embodiment, the headphones include 3 one transceiver each 31 , a speaker 32 , a sound receiver 33 as well as a power source 34 ,

Das Klang-Empfangsgerät 33 (z.B. ein Mikrophon) eines jeweiligen Kopfhörers 3 erfasst Klang (z.B. die Stimme des Nutzers) und erzeugt ein erfasstes Audiosignal.The sound receiver 33 (eg a microphone) of a particular headphone 3 detects sound (eg the voice of the user) and generates a recorded audio signal.

Der Transceiver 31 umfasst für jeden Kopfhörer 3 eine Antenne 311 und ist in der Lage, mittels der Bluetooth-Technik über die Antenne 311 mit dem Transceiver 23 zu kommunizieren. In dieser Ausführungsform ist der Transceiver 31 mittels SPP mit dem Transceiver 23 verbunden und empfängt das digitale Audiosignal von dem Transceiver 23 über A2DP. Zusätzlich ist der Transceiver 31 mit dem Klang-Empfangsgerät 33 gekoppelt, um von diesem das erfasste Audiosignal zu empfangen, und erzeugt das Ausgangs-Audiosignal auf Basis von dem digitalen Audiosignal und/oder dem erfassten Audiosignal.The transceiver 31 covers for every headphone 3 an antenna 311 and is capable of using the Bluetooth technology via the antenna 311 with the transceiver 23 to communicate. In this embodiment, the transceiver 31 using SPP with the transceiver 23 connected and receives the digital audio signal from the transceiver 23 over A2DP. In addition, the transceiver 31 with the sound receiver 33 coupled to receive therefrom the detected audio signal, and generates the output audio signal based on the digital audio signal and / or the detected audio signal.

In dieser Ausführungsform umfasst der Transceiver 31 eines jeweiligen Kopfhörers 3 ferner eine Filterbank (nicht dargestellt) zum Filtern des digitalen Audiosignals. Parameter der Filterbank werden durch den Mikrocontroller 22 über den Transceiver 23 so gesteuert, dass eine Komponente des Ausgangs-Audiosignals entsprechend dem digitalen Audiosignal ein Spektrum aufweist, das im Wesentlichen dasselbe ist wie das des Eingangs-Audiosignals, oder so, dass das Spektrum der Komponente des Ausgangs-Audiosignals entsprechend dem digitalen Audiosignal sich im Wesentlichen von dem des Eingangs-Audiosignals unterscheidet, um bestimmte Vorgaben zu erfüllen (z.B. durch das Ausgangs-Audiosignal erzeugter Klang ist für eine schwerhörige Person besser hörbar als durch das Eingangs-Audiosignal erzeugter Klang).In this embodiment, the transceiver includes 31 a respective headphone 3 a filter bank (not shown) for filtering the digital audio signal. Parameters of the filter bank are controlled by the microcontroller 22 over the transceiver 23 so controlled that a component of the output audio signal corresponding to the digital audio signal has a spectrum substantially the same as that of the input audio signal or such that the spectrum of the component of the output audio signal corresponding to the digital audio signal is substantially equal to differs from that of the input audio signal to meet certain specifications (eg, sound produced by the output audio signal is more audible to a hard of hearing person than sound produced by the input audio signal).

Der Lautsprecher 32 ist für jeden Kopfhörer 3 mit dem Transceiver 31 gekoppelt, um das Ausgangs-Audiosignal von diesem zu empfangen, und spielt das Ausgangs-Audiosignal ab.The speaker 32 is for every headphone 3 with the transceiver 31 coupled to receive the output audio signal therefrom, and plays the output audio signal.

Die Stromquelle 34 (z.B. ein Lithium-Ionen-Akku oder ein Nickel-Wasserstoff-Akku) ist für jeden Kopfhörer mit dem Transceiver 31, dem Lautsprecher 32, dem Klang-Empfangsgerät 33 gekoppelt, um diese mit Strom zu versorgen.The power source 34 (for example, a lithium-ion battery or a nickel-hydrogen battery) is for every headphone with the transceiver 31 , the speaker 32 , the sound receiver 33 coupled to provide them with electricity.

Da jedes Zeitintervall der Übertragung des digitalen Audiosignals kürzer als 100 ms ist, folgt der von einem der Kopfhörer 3 erzeugte Klang auf den von dem anderen Kopfhörer 3 erzeugten Klang mit einer zeitlichen Verzögerung von weniger als 100 ms, so dass der Nutzer die zeitliche Verzögerung beim Tragen der Kopfhörer 3 nicht wahrnehmen kann.Since each time interval of transmission of the digital audio signal is shorter than 100 ms, it is followed by one of the headphones 3 sound produced on the other of the headphones 3 generated sound with a time delay of less than 100 ms, allowing the user the time delay while wearing the headphones 3 can not perceive.

Im Hinblick auf das oben Gesagte verbrauchen die Kopfhörer 3 im Wesentlichen die gleiche Strommenge, da die Kopfhörer 3 gleichzeitig mit dem Host 2 zum Empfang des digitalen Audiosignals von diesem verbunden sind, und da die Kopfhörer 3 dieselben Handlungen an dem empfangenen digitalen Audiosignal vornehmen, was zu einer Komfortsteigerung für den Nutzer beim Gebrauch und Laden der Bluetooth-Kopfhörervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform führt.With regard to the above, the headphones consume 3 essentially the same amount of electricity as the headphones 3 simultaneously with the host 2 to receive the digital audio signal from this, and because the headphones 3 perform the same actions on the received digital audio signal, resulting in comfort for the user in using and charging the Bluetooth headphone device according to this embodiment.

Claims (10)

Bluetooth-Lautsprechervorrichtung, gekennzeichnet durch: einen Host (2) zum Empfang eines Eingangs-Audiosignals und Erzeugen eines digitalen Ausgangs-Audiosignals aus dem Eingangs-Audiosignal, wobei dieser in der Lage ist, über Bluetooth-Technik zu kommunizieren, und zwei Kopfhörer (3), die gleichzeitig mittels der Bluetooth-Technik mit dem Host (2) verbunden werden können, um das digitale Audiosignal nicht-simultan von diesem zu empfangen.A Bluetooth speaker device, characterized by : a host (2) for receiving an input audio signal and generating a digital output audio signal from the input audio signal capable of communicating via Bluetooth technology, and two headphones (3 ) which can simultaneously be connected to the host (2) by means of the Bluetooth technology in order to receive the digital audio signal non-simultaneously from the latter. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Host (2) jeweils mittels eines Serial-Port-Profils der Bluetooth-Technik mit den Kopfhörern (3) verbunden ist.Bluetooth speaker device according to Claim 1 , characterized in that the host (2) in each case by means of a serial port profile of the Bluetooth technology with the headphones (3) is connected. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Host (2) das digitale Audiosignal mittels eines Advanced-Audio-Distribution-Profils der Bluetooth-Technik überträgt, die Übertragung des digitalen Audiosignals zeitlich in zwei wiederkehrende Zeitintervalle mit einer Länge kürzer als 100 ms aufgeteilt ist, wobei eines der Zeitintervalle zur Übertragung von Daten dient, die von einem der Kopfhörer (3) empfangen werden sollen, wobei das andere der Zeitintervalle zur Übertragung von Daten dient, die von dem anderen der Kopfhörer (3) empfangen werden sollen.Bluetooth speaker device according to Claim 1 characterized in that the host (2) transmits the digital audio signal by means of an advanced audio distribution profile of the Bluetooth technology, the transmission of the digital audio signal is split in time into two recurring time intervals shorter than 100 ms in length, one the time intervals are for the transmission of data to be received by one of the headphones (3), the other of the time intervals for transmission of data to be received by the other of the headphones (3). Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Host (2) umfasst ein Empfangsgerät (21) zum Empfang des Eingangs-Audiosignals, einen mit dem Empfangsgerät (21) gekoppelten Mikrocontroller (22) zum Empfang des Eingangs-Audiosignals von diesem und Erzeugen des digitalen Audiosignals aus dem Eingangs-Audiosignal, und einen mit dem Mikrocontroller (22) gekoppelten Transceiver (23) zum Empfang des digitalen Audiosignals von diesem und Übertragen des digitalen Audiosignals mittels der Bluetooth-Technik.Bluetooth speaker device according to Claim 1 characterized in that the host (2) comprises a receiver (21) for receiving the input audio signal, a microcontroller (22) coupled to the receiver (21) for receiving the input audio signal therefrom and generating the digital audio signal from the receiver An input audio signal, and a transceiver (23) coupled to the microcontroller (22) for receiving the digital audio signal therefrom and transmitting the digital audio signal using the Bluetooth technology. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangsgerät (21) ein Klang-Empfangsmodul (211) zum Erfassen von Klang umfasst, um das Eingangs-Audiosignal zu erzeugen.Bluetooth speaker device according to Claim 4 characterized in that the receiving device (21) comprises a sound receiving module (211) for detecting sound to produce the input audio signal. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangsgerät (21) ein kabelloses Empfangsmodul (212) zum Empfang des Eingangs-Audiosignals mittels der Bluetooth-Technik umfasst.Bluetooth speaker device according to Claim 4 , characterized in that the receiving device (21) comprises a wireless receiving module (212) for receiving the input audio signal by means of the Bluetooth technology. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangsgerät (21) ein kabelgebundenes Empfangsmodul (214) umfasst, das zum Empfang des Eingangs-Audiosignals von dieser mit einer Audioquelle gekoppelt werden kann.Bluetooth speaker device according to Claim 4 , characterized in that the receiving device (21) comprises a wired receiving module (214), which can be coupled to receive the input audio signal from the latter with an audio source. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecher (3) jeweils umfassen: einen Transceiver (31), der mittels der Bluetooth-Technik zum Empfang des digitalen Audiosignals von diesem und Erzeugen eines Ausgangs-Audiosignals auf Basis des digitalen Audiosignals mit dem Host (2) verbunden werden kann, und einen mit dem Transceiver (31) gekoppelten Lautsprecher (32) zum Empfang des Ausgangs-Audiosignals von diesem und Abspielen des Ausgangs-Audiosignals.Bluetooth speaker device according to Claim 1 characterized in that the loudspeakers (3) each comprise: a transceiver (31) connected to the host (2) by means of the Bluetooth technology for receiving the digital audio signal therefrom and generating an output audio signal based on the digital audio signal and a speaker (32) coupled to the transceiver (31) for receiving the output audio signal therefrom and playing the output audio signal. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangs-Audiosignal ein Spektrum aufweist, das im Wesentlichen dasselbe ist wie das des Eingangs-Audiosignals.Bluetooth speaker device according to Claim 8 characterized in that the output audio signal has a spectrum which is substantially the same as that of the input audio signal. Bluetooth-Lautsprechervorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangs-Audiosignal ein Spektrum aufweist, das sich von dem des Eingangs-Audiosignals im Wesentlichen unterscheidet.Bluetooth speaker device according to Claim 8 characterized in that the output audio signal has a spectrum substantially different from that of the input audio signal.
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