TW200901744A - Headset having wirelessly linked earpieces - Google Patents

Description

200901744 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此揭示案大體而言係關於音訊通信，且更特定言之係 於音訊頭戴式耳機。 ’、 本專利中請案主張2GG7年3月14日所中請之名為近場通 訊耳機（Near-Field C〇m_icati〇ns Headset)”的美國 臨時申請案第60/918,252號之優先權’該案已讓斑认盆為 讓人。 、、口 -又

【先前技術】 有線及無線頭戴式耳機已為吾人所知。習知之有線頭戴 式耳機包括一延伸於一音訊源與任一聽筒或兩個聽筒㈣ 等，筒意欲配合於使用者耳朵上或耳朵内）之間的線。在 許夕狀況下，無線頭戴式耳機僅為有線頭戴式耳機之代替 物。通常，無線頭戴式耳機用一無線鏈路來替代延伸於頭 戴式耳機與音訊源之間的線。❹無線頭戴式耳機以提供 更大程度之使用者自由’因為使用者不再由於線而被束缚 於音讯源。吾人已知有線I綠5S办、上灯， 裏及無線頭戴式耳機兩者與音訊源 (諸如，通信裝置(例如，無線電話、行動無線電、個人數 位助理（PDA)、蜂巢式用戶單元及其類似物）以及其他裝置 (諸如’MP3播放器、立體聲系統、無線電、視訊遊戲、個 人電腦、膝上型電腦及其類似物))一起使用。 已知之無線頭戴式耳機使用私 便用射頻（RF)或紅外無線技術來 /、音讯源通信。此等無線頭戴、& ^ ^ ^ 只默巧斗機通#已擴展至個人 線網路，諸如，由可尤 … W.b丨Uetooth.c〇m獲得之藍芽規範 斤I疋的個人無線網路。該藍# # p @ m 必監牙規範提供用於提供無線頭 129831.doc 200901744 之特定準則。詳言之，該藍芽規範提供-二將-無線頭戴式耳機連接至一裝置專用網路之協 二=的頭戴式耳機規格(pr卿一旦加以組態，頭 ί式耳機便可充當裝置之音訊輸入及/或輪出。因此，藍 網路之—特定風行❹在於提供用於蜂^U、MP3 f放器及PDA之無線《式耳機連接性。另外，該藍芽規 ::提供聲界定用於經由一藍芽網路來無線分布高品質立體 (11: 之協定及程序的高級音訊分布規格 無線及有線頭戴式耳機可用於單聽筒及雙聽筒組態兩者 中。在雙聽筒頭戴式耳機中，該等聽筒被佈線在一起且通 2合至-將-聽筒緊固於每—耳朵上或每—耳朵 帶中。 4雙聽筒頭戴式耳機係有利的，因為其允許回放立體聲音 :且亦由於在-些情況中其允許使用者在遮掩掉來自即時 環境之雜訊的同時使其自身完全沉浸於音訊輸出中。然 而’已知之雙聽筒頭戴式耳機需要聽筒之間的額外佈線且 通常包括頭帶，從而常常使頭戴式耳機大於其意欲支援之 7些現代音訊源裝置（例如，MP3播放器、PDA及蜂巢式電 活）另外，儘官在-些情形中高度需要雙聽筒頭戴式耳 機2在其他情形中並不需要該等雙聽筒頭戴式耳機。舉 例而。’在-些管轄區中，不允許在佩戴雙聽筒頭戴式耳 機的同時在公共路面上操作機動車。 因此’需要-種允許使用者方便地選擇單聽筒组態或雙 I筒』心的改良之頭戴式耳機。亦需要一種提供一消除對 129831.doc 200901744 " &畸之間约佈線的需要且因此較好地縮小至_ & 代音邙#里 1日彳里奇多現 α裝置之相對小尺寸之雙聽筒組態的改良之頭戴式耳 【發明内容】 本文中揭示了一種引入顯著更大之使用 及改自夕&仏 阳&的新穎 =之無線頭戴式耳機。本文中所描述之頭戴式耳機可 凡王為無線的而不具有延伸於聽筒或音訊源之間的線 頭戴式耳機之一雙聽筒組態並不需要聽筒之間的頭帶或： 一：據無線碩戴式耳機之一態樣，該無線頭戴式耳機包括 二聽筒及一第二聽筒中該第一聽筒及該第二聽筒 ，·坐由—無線鏈路而彼此通信。 根據無線頭戴式耳機之另—態樣，該第—聽筒可包括一 用於自Ί* $源接收音訊的初級無線介面與__用於將該音 §之至夕°卩分傳輸至該第二聽筒的二級無線介面兩者。 根據無線頭戴式耳機之另一態樣，一種在一頭戴式耳機 處輸出音訊之方法包括在一第一聽筒處接收音訊、經由— 無線鏈路而將該音訊自該第—聽筒傳輸至—第二聽筒，及 在该第—聽筒及該第二聽筒處輸出該音訊。 根據無線頭戴式耳機之—額外態樣，—種詩在一頭戴 式耳機處輸出音訊之系統包括用於在-第-聽筒處接收音 訊的構件、用於經由—無線鏈路而將該音訊自該第一聽筒 傳：至-第二聽筒的構件，及用於在該第—聽筒及該第二 聽同處輸出該音訊的構件。 根據無線頭戴式耳機 之一另一態樣’一種電腦可讀取媒 129831.doc 200901744 體體現一組指令，其中該組指令在由一或多個處理器執行 時包括一用於在一第一聽筒處接收音訊的碼段、一用於經 由一無線鏈路而將該音訊自該第一聽筒傳輸至一第二聽筒 的碼段及一用於在該第一聽筒處輸出該音訊的碼段。 當檢查以下諸圖及實施方式時，無線頭戴式耳機之其他 態樣、特徵及優勢將為或將變得為熟f此項技術者所顯而 易見。吾人意欲所有此等額外特徵、態樣、過程及優勢包 括於此描述内且受隨附申請專利範圍的保護。 【實施方式】 將理解’圖式僅用於說明 不必按比例繪製，而是著重 種態樣之原理。在諸圖中， 表示對應部分。 之目的。此外，諸圖中之組件 於說明無線頭戴式耳機及其各 類似之參考數字貫穿不同視圖 麥亏並併入有圖式 個特定實施例。展干並充八心，w 了一或多 展不並充分砰細地描述了此等實施 =:::Γ用以限制而是僅用以例證及教示)以使 、S此項技術者能夠實踐所主張之内容。因此也欣、 見，該描述可省略熟習此項技術者所已知之特定：潔起 貫穿本揭示案使用詞語”例示性，， 貝眚。 例子或說明”。不必將在本文中描述為·，例示充二 施例或特徵解釋為較佳或優於其他實=之任何實 現轉至圖式，且詳言之轉至圖！，說明^寺f。 無線連結聽筒12、14之例示性無_ =佩戴一具有 16 °無線頭戴式耳機η借助於-初級I線絲機11的使用者 訊源通信。無線頭戴式耳機路20而與-音 況源10形成一無線頭 129831.doc 200901744 戴式耳機系統1 5。 無線頭戴式耳機11作為兩個獨立部分被佩戴：一初級聽 筒12及一二級聽筒14。初級聽筒12經由一 rf或紅外初級無 線鏈路20而與音訊源1〇通信’且可單獨地或獨立於二級聽 筒14來佩戴。二級聽筒14經由一與初級聽筒12之二級無線 鏈路來接收音訊及其他資訊。第一聽筒12上之一選用麥克 風允許返回至音訊源1 〇之語音通信。 音訊源10可為能夠將音訊信號傳輸至頭戴式耳機u使得

由該等音訊信號所表示之音訊可自頭戴式耳機11輸出至一 使用者的任何裝置。音訊源可為一通信裝置（例如，無線 電話、行動無線電、個人數位助理（pDA)、蜂巢式用戶單 元或其類似物）以及另一類型之裝置（諸如，Mp3播放器、 立體聲系、统、無線電、視訊遊戲、個人電腦、膝上型電腦 或其類似物）。 經由初級無線鏈路20而在音訊源1〇與頭戴式耳機Η之間 傳輸的音訊信號可表示純」ΚΗζ之卫業標準速率而取樣 之數位化音訊。 頭戴式耳機11及聽筒12、14可具有經調適以將聽筒u、 14緊固地配合於制者耳朵上或使㈣耳Ή的任何合適 之實體形狀及尺寸。舉例而言， 恥疴12、W可為用於附著 :使用者耳垂後面及使用者 4^ Λ, ,, ^ 、上及便用者耳道中的習知 =狀聽4。頭戴式耳機u亦可包括—連接聽筒12、14之 頭1ϊ|Γ(未圖示）。 圖2係一說明圖1之無線 欺式斗機系統15之組件的概念 J29831.doc -10- 200901744 f生方塊圖。初級聽筒丨2經由初級無線鏈路π而與音訊源i 〇 通信且借助於一二級無線鏈路22而與二級聽筒14通信。初 級U 12可包括—用於初級無線鏈路之第—天線26及一 用於一級無線鏈路之第二天線28。二級聽筒Μ包括一用於 經由二級無線鏈路22而通信之天線3〇。 儘官將初級聽筒12展示為具有分別用於初級鏈路2〇及二 級鏈路22之獨立天線26、28，但一般熟習此項技術者將理 解，在一些情況中，初級聽筒12可使用一用於初級無線鏈

路20及二級無線鏈路22兩者之單個天線。 初級無線鏈路20可使用任何合適之無線通信技術（包括 紐程無線網路(諸如，藍芽、Wi_Fi、超寬頻帶(UWB)或無 線USB鏈路））來實施。較佳地，初級無線鏈路㈣一根據 藍芽規範來實施之用於傳送音訊之藍芽無線鏈路。 一、，及無線鏈路22可使用任何合適之無線通信技術 ，且較 佳使用根據近場通信（NFC)標準規範（包括ecma_34〇、 ISO/IEC 18G92)操作之NFC無線裝置來實施。 在操作中’初級聽筒！2可經由初級無線鏈路2〇而接收一 立體聲或單耳音訊信號。初級聽筒12解碼該音訊信號並將 該音訊信號再現給其自身之音訊變換器以用於輸出至使用 者。音訊信號之-複本或其之—部分（可能經轉換編碼以 降低位7L速率）亦經由二級無線鏈路2 2而發送至二級聽筒 14。右由初級聽筒12所接收之音訊信號係呈立體聲，則初 級聽筒12可經由其音訊變換器而再現一個立體聲頻道，且 經由一級無線鏈路22而將另_立體聲頻道作為已編碼音訊 129831.doc • 11 - 200901744 來卷达。右二級聽筒14不存在， _級聽筒14可改為在向 其自身之音訊變換器再現音訊之前 耳音訊。 之-將傳入立體聲降混至單 概：:二一說明無線頭戴式耳機系統15之特定組件的詳細 心性方塊圖。初級聽筒12包括天線26、28、—初級（線 =5〇、一二級無線介面52、一處理器54、一記憶體％、 玲訊輸出緩衝器58、-音訊傳輸（Τχ)緩衝⑽、音訊輸 出電路62、麥克風輸入電路“、一揚聲器⑼及一麥克風 66。初級聽筒12亦包括一電池7〇及一電池充電器電路& 初級無線介㈣提供與音訊源iq之雙程無線通信。較佳 地’初級無線介面5G包括—市售藍芽模組，該藍芽模組提 供至少一由一藍芽RF收發器、基頻處理器、協定堆疊以及 用於將該模組連接至處理器54之硬體及軟體介面組成的藍 芽核心系統。 處理器54控制初級聽筒丨2及其中所含有之特定組件的整 體操作。處理b 54可為用於執行儲存於記憶體56中之程式 化才曰·7以導致初級聽筒丨2執行如本文中所描述之其功能及 迖程的任何合適之處理裝置。舉例而言，處理器Μ可為微 處理器（諸如，ARM7) '數位信號處理器（DSp)、一或多個 特殊應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列（FpGA)、複 雜可程式化邏輯裝置（CPLD)、離散邏輯、軟體、硬體、韌 體或其之任何合適之組合。 &己憶體56係用於儲存由處理器54執行及使用之程式化指 令及資料的任何合適之記憶體裝置。 129831.doc 12 200901744 音訊輸出緩衝器58係用於在將數位化音訊轉移至音訊輸 電路62以用於再現於初級聽筒12處之前臨時儲存該數位 化^訊的任何合適之記憶體裝置。音訊輸出緩衝器％由處 理盗54控制’且音訊輸出緩衝器顺衝在初級聽筒η處等 待輸出之經時間標記之音訊封包。儘管將音訊輸出緩衝器 观示為初級聽筒12之-獨立組件，但音訊輸出緩衝器％ 可包括於記憶體56中。 音訊輸出電路62包括一數位類比轉換器（DAC)7〇及一音 訊放大器72。DAC 7G將數位化音訊轉換為—類比音訊信 ' "亥類比曰5孔#號接著由音訊放大器72放大以驅動揚聲 器⑽。音訊輸出電路62較佳使用市售、現成組件來實施。 立揚聲盗68係用於將自放大器72輸出之電子信號轉換為聲 音的任何合適之音訊變換器。 麥克風（MIC)66係用於將聲音轉換為電子信號的任何合 適之麥克風裝置。在初級聽筒12之一些組態中，麥克風“ 及揚聲器68可組合為一單個裝置。 麥克風輸入電路64處理自麥克風66所接收之電子信號。 麥克風輸入電路64包括一類比數位轉換器（ADC)74及—雜 汛減v及回波消除電路（NREC)76。adc 將來自麥克風 之類比彳s號轉換為接著由NREC 76處理之數位信號。 EC 76用以針對通信及語音控制應用而減少不當音訊假 〜麥克風輸入電路64、ADC 74及NREC 76可使用市售硬 體軟體、韌體或其之任何合適之組合來實施。 麥克風66可經由初級無線鏈路2〇而將音訊資料發送至音 129831.doc -13- 200901744 、原〇接收麥克風信號之裝置通常無需為與將音訊發送 至初級聽筒12相同之音訊源裝置。 音訊Tx緩衝器6G係用於在經由二級無線介面加傳輸數 化曰訊以用於再現於二級聽筒i4處之前臨時儲存該數位 化音訊的任何合適之記憶體裝置。音訊Tx緩衝器60由處理 器54控制’且音訊Τχ緩衝器6()緩衝等待傳輸至二級聽筒^ 之經時間標記之音訊封包。儘管將音訊Τχ緩衝器6〇展示為 初級聽筒12之-獨立組件，但音訊。緩衝器6〇可包括於記 憶體56中。 二級無線介面52提供與二級聽筒14之雙程無線通信。較 佳地，二級無線介面52包括一市售NFC模組，該nfc模組 提供至少一 NFC RF收發器、基頻處理器、協定堆疊以及 用於將NFC模組連接至處理器54之硬體及軟體介面。 電池70可為一用於對初級聽筒12供電之可替換、可再充 電電池。電池充電器電路72可為一市售電池充電器電路， 其具有一允許使用一 AC壁式配接器來對電池7〇再充電之 外部插座。電池充電器電路72可由處理器54控制。 二級聽筒I4包括天線3〇、一二級無線介面1〇〇、一處理 器1 02、一記憶體1 04、一音訊緩衝器丨〇6、音訊輸出電路 1〇8及一揚聲器110。二級聽筒I4亦包括一電池116及一電 池充電器電路11 8。 處理器102控制二級聽筒14及其中所含有之特定組件的 整體操作。處理器102可為用於執行儲存於記憶體1〇4中之 程式化指令以導致二級聽筒14執行如本文中所描述之其功 129831.doc 14 200901744 能及過程的任何合適之處理裝置。舉例而言，處理器ι〇2 可，微處理器（諸如，ARM7)、數位信號處理器（DSp)、一 或多個特殊應用積體電路（ASIC) '場可程式化間陣列 (FPGA)、複雜可程式化邏輯裝置（cpLD)、離散邏輯、軟 體硬體、韌體或其之任何合適之組合。 /己憶體104係用於儲存由處理器1〇2執行及使用之程式化 才曰7及資料的任何合適之記憶體裝置。 ^二級無線介面100提供與初級聽筒12之雙程無線通信。 車乂^地’—級無線介面100包括-市售NFC模組，該NFC模 組提供至少-NFC RF收發器、基頻處理器、協㈣叠以 及用於將NFC模組連接至處理器1G2之硬體及軟體介面。 曰汛緩衝器106係用於在將數位化音訊轉移至音訊輸出 電路108以用於再現於二級聽筒丄4處之前臨時儲存該數位 化曰Λ的任何合適之記憶體裝置。音訊緩衝器^ 由處理 时1〇2控制，且音訊緩衝器1〇6緩衝在二級無線介面處 接收且在二級聽筒14處等待輸出之經時間標記之音訊封 包。儘管將音訊緩衝器106展示為二級聽筒14之一獨立組 件’但音訊緩衝器106可包括於記憶體丨〇4中。 音訊輸出電路108包括一數位類比轉換器（DAC)112及一 音訊放大器H4。DAC 112將數位化音訊轉換為一類比音訊 信號。該類比音訊信號接著由音訊放大器114放大以驅動 揚聲器110。音訊輸出電路108較佳使用市售、現成組件來 實施。 揚聲器110係用於將自放大器114輸出之電子信號轉換為 129831.doc •15· 200901744 聲音的任何合適之音訊變換器。 電池116可為一用於對二級聽筒14供電之可替換、可再 充電電池。電池充電器電路118可為一市售電池充電器電 路’其具有-允許使用—AC壁式配接器來對電池⑴再充 電之外部插座。電池充電器電路118可由處理器1〇2控制。 圖4係一說明一初級聽筒12之特定功能態樣的概念性方 塊圖。初級聽筒功能400通常包括（但不限於）一二級聽筒發 現功能402、一聽筒同步功能404及一音訊處理功能4〇6。

二級聽筒發現功能402涉及當二級無線聽筒14經由二級 無線鏈路22而在第一聽筒12之範圍内時偵測該二級無線聽 筒14之存在。一價測到第二聽筒14，第一聽筒便進行起始 並建立與二級聽筒14之二級無線鏈路22使得可在二級聽筒 1 4處輸出音訊。偵測及鏈路起始協定及程序由nfc標準規 範來描述。 每一聽筒12、14可將一獨特之識別號碼儲存於其各別記 憶體56、1 04中使得頭戴式耳機聽筒可經配對在一起以僅 辨識彼此及彼此通信。 初級聽筒12可適應性地經組態以在二級聽筒μ不在二級 無線鏈路22之範圍内時以一單聽筒模式（單機模式）操作及 在二級聽筒14在範圍内時以一雙聽筒模式（全頭戴式耳機 模式）操作。在單聽筒模式中，初級聽筒12並不處理用於 傳輸至二級聽筒μ之音訊而是降混僅用於在初級聽筒12處 輸出之任何立體聲輸入。此降低了初級聽筒12之功率消 耗0 129831.doc -16· 200901744 在雙聽筒模式巾，初級聽筒處理並傳輸音訊及時間同步 資料至二級聽筒14。-偵測到無線範圍中存在二級聽筒 μ，初級聽筒12便可自單聽筒模式切換至雙聽筒模式，且 -判定出二級聽筒14已移出無線範圍，初級聽筒12便亦可 自雙聽筒模式切換至單聽筒模式。 ί 儲存於記憶體对且由處理器54執行之軟體或Μ可實 施初級聽筒12之聽筒模式功能性。該軟崎體可組態處 理器54以主動監控二級無線介面52從而僧測二級鍵路u上 二級聽筒14之存在或不存在且如緊接於上文所描述之在單 聽筒模式與雙聽筒模式之間進行切換。 聽筒同步功能術涉及使初級聽筒12及二級聽筒Μ中之 局部時脈同步以便使聽筒12、14兩者處之音訊輸出同步。 =確保音訊在不同聽筒12、14處之獨立再現保持頻道間同 =I筒12、14兩者保持獨立之音訊輸出時脈。使用此等 ί來判定何時在揚聲器68、㈣處輪出來自聽筒12、14 2::塊。該等音訊輸出時脈具有近似相同之頻率且各自 HP絕對當前時間值。聽筒同步功能4〇2週期性地調整 -級聽 =訊輸出時脈之當前時間值使得其至少近似等於 初級la疴音讯輪出時脈告 亦可控制局部音背出二、S 。聽筒同步功能4〇2 使…… 頻率。圖7及圖8描述了用於 使4曰訊輸出時脈同步之方法。 音訊處理功能4Λ/： & 傳輸及回放自音^接收、轉換編碼（若需要）、重新 初級聽筒u之音了°接收之音訊。圖5描述了-種執行 處理功能406的方法。圖6描述了由二級 J2983I.doc 200901744 聽筒14進行之音訊處理。 jgj 5 ’、 說明一種由無線頭戴式耳機11之初級聽筒12執 行之^訊過程之方法的流程圖500。通常，在處理器54之 控制下執仃該方法’該處理器54協調初級聽筒12之各種組 件的操作。 *在v驟5〇2中，在音訊源1〇與初級聽筒12之間建立一藍 芽串曰°凡連接’如A2DP規範中所描述。在此步驟期 判定用於來自音訊源1 0之傳入音訊的音訊編解碼器類

Ο ，藉由將藍牙用作初級無線鍵路2〇，音訊源1〇及初級聽 筒12可使用；^準A2Dp協定及程序來協商並判定編解碼器 類型。 在v驟504中’在建立藍芽串流音訊連接之後，經由初 級無線鏈路2G而自音訊源1()傳輸音訊封包並由初級聽筒η 之初級無線介面5〇來接收該等音訊封包。通常，該等音訊 封=包括使用所協商之編解碼器來編碼之數位化音訊。每 曰§封表示將在頭戴式耳機輸出的一預定持續時 門（例如20毫私）之聲音。該等音訊封包可根據規格 來格式化，該等音訊封包包括經編碼之音訊之一或多個訊 才王θ礼可使用任何合適之音訊編解碼器（包括（但不限 於）SBC'MPECM音訊、MpEG_2音訊）來編碼。 在決策步驟5〇6中，處理器54判^是否應在於二級無線 鏈路22上重新傳輸之前轉換編碼傳人音訊。通常，若初級 無線鏈路20上所使用之編解碼器_相對複雜（例如， 则叫，則使用-降低複雜性型編解碼器（諸如，藍芽副 129831.doc 18 200901744 頻帶編解碼器（SBC))來將傳 媽為較簡單之碼。 入音訊自相對複雜之碼轉換編

若將轉換編碼音訊封包， 嚷^ 則百先將傳入封包完全解碼為 弟—音訊頻道及篦-立·^， 第一 9讯頻道（步驟5〇8)。使用一降低複雜 性型編解碼器來曹新迫zs_ 4t 6 ” 、、 术重新編碼指定用於二級聽筒14之第二音訊 '降低複雜性型編解碼器可由執行於處理器 54上之軟體來實施。 ° 若不轉換編碼音訊封包，則僅部分解碼該等音訊封包。 具體言之，僅解碼第—音訊頻道以用料初級聽筒Η處回 放(步驟512)。並不解碼第二頻道音訊而是僅加以重新封包 、用於涇由—級無線鏈路22而傳輸至二級聽筒1 4。 在乂驟514中’在音訊輸出緩衝器58中緩衝經解碼之第 一音訊頻道以用於隨後在初級聽筒12之揚聲器68處輸出。 夺間‘ C·己Ik解碼之第—頻道音訊的每—封包使得其可與二 級聽筒14處之音訊輪出同步輸出。 夕在步驟516中，處理器54將第二音訊頻道封包化為一或 夕個曰Λ封包以用於借助於二級無線鏈路22而傳輸至二級 I筒14。圖9描繪了 —用於在二級無線鏈路22上傳輸之音 子800的實例格式。該等音訊封包較佳根據仰〔介面 及協定（NFCIP-1)規範（IS〇/IEC 18〇92)來格式化以用於經 由一 NFC鏈路而傳輸。 在步驟5 1 8中’將_時間標記包括於該等音訊封包中之 母一者中。該等時間標記指示二級聽筒14將藉以輸出該等 封包中所含有之音訊的時間。該㈣間標記用於使初級聽 129831.doc •19- 200901744 筒12及二級聽筒14之音訊輸出同步。 在步驟520中，初級聽筒 _ 時間標記之音訊封包傳^ 由—級無線鍵路22而將經 d 封包傳輸至二級聽筒14。該等音㈣包較 佳根據NFC介面芬执6 /vri^ )規範（ISO/IEC 18092)經 田NFC鏈路而傳輸。 在步驟522中，A如如麻& , _ 器Μ中之經解碼之策一 儲存於音訊輸出緩衝 ，，、、第一頻道音訊。當初級聽筒12中之乃部 時脈等於音訊封包 π τ之局。p f間標s己時，輸出經緩衝之第一頻道 9 Λ之母一封包。此由_ ^田怒〇 土 與乃邻立⑽山 處理器54達成’其將封包時間標記 時脈相比較。當一封包時間標記等於局部 二二:處理器54開始將封包中所含有之數位化 S 〇fL輸出緩衝器58轉移至音訊輸出電路62，在該立 3代輸出電路62中哕螯物仏立 _ °〆曰 輸出。 化曰訊經再現以用於在揚聲器68處 二6係一說明一種操作無線頭戴式耳機u之二級聽筒μ 法的流程圖_。通常，在處理器102之控制下執 方法，該處理器102協調二 仃以 在步驟咖中，建立^ Λ 操作。 此步驟 〇初級I筒12之二級無線鏈路22。 '可由NFC標準介面中所包 協定來會ϋ外雄 心衣直知現及鏈路起始 疋果實現，该等NFC標準介 52、1〇〇中。 匕枯於―級無線介面 在步驟604中，使二級鈐η ρ α & 級聽筒〗2之音背二 音訊輸出時脈與初 it、 輸出 同步。下文中結合圖7至圖 述此步驟之細節。 固/至圖8來描 12983],d〇( •20· 200901744 在步驟606中，在二級無線介面1〇〇處接收來自切級聽筒 12之音訊封包。該等音訊封包較佳根據NFC介面及協定 (NFCIP-1)規範（IS〇/IEC 18〇92)經由一 nfc鍵路而傳輸且 格式化。該等音訊封包由處理器1〇2處理以解密封及組譯 其音訊内容以用於在揚聲器110處輸出。 在步驟608中，由處理器102解碼音訊封包。由初級聽筒 12及二級聽筒14使用以詩經由二級無線鏈路以音訊傳 輸的音訊編解碼器較佳係預定的。該音訊編解碼器可為 A2DP標準中所描述之SBc編解碼器。 … 在步驟610中，在音訊緩衝器1〇6中緩衝音訊封包之經 碼之内容。 ' 在步驟612中，當局部音訊輸出時脈等於音訊封包時門 標記時’由二級聽筒14經由其揚聲器m來輸出每一峡 衝之音訊封包。此由處理器1G2達成，該處理器叱將封包 時間標記與局部音訊輸出時脈相比較。當一封包時間標記 4於局部音訊輸出時脈時’處理器102開始將封包中:含 :之數位化音訊自音訊緩衝器1〇6轉移至音訊輸出電： ’在該音訊輸出電路⑽中該數位化音訊經再現以用於 在揚聲器110處輸出。 、 ::系一說明—種使初級聽筒12與二級聽筒14之間的時 :古v之方法的流程圖7 0 0。以預定時間間隔週期性地重 硬方法步驟702至706 w /里4*、Λ上 4 ± 6以保持初級聽筒12及二級聽筒14中立 讯輸出時脈的同步性。在牛 曰 一時間標記。該時間椤汴兄车_丄 座生 ]钛δ己了表不由初級聽筒14所保 129831.doc -21 - 200901744 前時間加上由初級聽筒處理所產生之任何預期傳輸處理延 遲及由二級無線鏈路22所產生之任何預期傳輸延遲。 在步驟704中，在一時間同步封包85〇中經由二級無線縫 路22而將時間標記傳輸至二級聽筒14。圖9中展示了時間 同步封包850之一例示性格式。一成功接收到一時間同步 封包，二級聽筒14便經由二級無線鍵路22而將一時間同步 交握傳輸回至初級聽筒。初級聽筒22可包括一誤差校正常 式’若在初級聽筒12處並未成功接收到交握，則該誤差校 正常用程式在下一時脈同步週期之前重新發送一新的時間 同步封包。 在步驟中，根據時間同步封包85〇中所含有之時間標 記來設定二級耳機14之局部音訊輸出時脈。圖8概念性地 說明了 一調整二級聽筒14内之局 〜#曰讯輸出時脈的過程。 該過程可以由二級聽筒14之處 处里斋102執行的軟體/韌體來 只施。一減法器754判定局部音邙舲山。士 ^ 1曰。孔輸出時脈之當前時間值 752與經接收之時間標記75 山* 间的差異。減法器754之輸 出表不該時間標記與該局部音訊輪出時脈之間的一估古十誤 差。一濾波器7S8應用於該估計誤 Τ $差以將該估計誤差與一 接收器處理延遲756相比較。接收 _ 處理延遲756通常表示 一級1¾绮1 2處理一時間同步封包 匕所耗費的時間量。接收芎 處理延遲756可為一儲存於二級 ° 植定枯^ ^ f 己憶體104内之預定、 匣疋值，或其可（例如）基於通常 M ^ Am Isl a ^ 及毳琦處理器102所經 歷之處理延遲的統計而加以動 , 右估計誤差與接收 盗處理延遲756並不相等，則濾波 58產生一用以調整局 J29831.doc 22· 200901744 部音訊輸出時脈之調整因數。該調整因數通常係估計誤差 與接收器處理延遲756之間的差異。 圖9說月了經由二級無線鏈路Μ而在初級聽筒12與二級 聽筒1 4之間傳輸之音訊及時間同步封包的例示性格式。 音汛封包800包括一封包類型識別符8〇2、一有效負載長 度804、一循環冗餘檢查（CRC)欄位800、一封包時間標記 808及一或多個音訊訊框（例如，音訊訊 81〇

一，_大於】之整數)。音訊封包之有效負= 封包時間標記808及音訊訊框8 1 〇、8 12。 封包類型識別符802可為一指示封包是一音訊封包還是 時間同步封包的單位元值。舉例而言，若封包類型識別 符802被設定為，〇|，則封包係一時間同步封包；且若封包 類型識別符802被設定為，丨，，則封包係一音訊封包。匕 有效負載長度804可為一指示封包有效負載之位元組計 數的十五位元值。 CRC欄位8G6可含有關於封包之其他攔位而計算的十山 位元哪值。哪誤差_之技術係^所熟知的且可^ 用任何合適之CRC演算法來計算咖值。可利用其他類型 之誤差偵測及/或校正來代替CRC(包括檢查和或其類似 物）。 封包時間標記謂含有由初級聽筒12所產生之時⑽ 記。封包時間標記m指示音訊封包8⑻中所含有之音⑽ 藉以在二級聽筒14處開始輸出的時間。該封包時間標；可 為一 32位元值。 τ ° 12983 丨.doc -23- 200901744 音訊訊框8!0、S12可為藍芽SBC音訊訊框。 時間同步封包850包括封包類型識別符8〇2、有效負载長 度804、CRC攔位806及一時間標記8】4。時間 有效負载係時間標記。時間 ，，匕 鈿屺了為晶不初級聽筒14處 之當前時間的32位元值。如上文結合圖7及圖8所描述，使 用該時間標記來調整二級聽筒之局部音訊輸出時脈。 在-或多個例示性實施例中，可以硬體、軟體、勤體或 其之任何組合來實施所描述之功能。若以軟體實施，則可 :该等功能作為一電腦可讀取媒體上之一或多個指令或碼 來儲存或傳輸。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體及替 媒體兩者，後者包括促進—電腦程式自一位置至另一位置 之轉移的任何媒體。一儲存媒體可為可由一電腦存取之任 何可用媒體。以實例說明且並非限制，此等電腦可讀取媒 體:包含編、麵、卿麵、咖峨或其他光碟二 存益、磁㈣存H或其他磁性儲存裝置或 存呈指令或資料結構之形式且可由一電腦存取之 ::二二其他媒體。又，將任何連接恰當地稱為-電腦可 體。舉例而言，若使用-同轴電境、光纖電境、雙 =數位用戶線（DSL)或無線技術（諸如，紅外、無 皮:來自：網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則 Μ、該光纖電繞、該雙扭線、該DSL或該等無線 太诸如，紅外、無線電及微波）包括於媒體之定義中。 =文中所使用’磁碟及光碟包括緊密 129831.doc -24 - 200901744 其中磁碟通常磁性地再現資料’而光碟視情況使用雷射來 再現資料。以μ > / Α上之組合亦應包括於電腦可讀取媒體之範 内。 已描述了牲中每 处 将疋實把例。然而’此等實施例之各種修改係 ^的且亦可將本文中所呈現之原理應用於其他實施 例。可以硬體、軟體、勒體或上述之任何合適之組合來實 2如本文中所描述之方法及/或組件。可以一軟體程式來 實施各種組株/ 、 及/或方法步驟，該軟體程式具有可由一戋 ^數位電路（諸如，微處理器、DSp、後入式控制器或頭 戴式耳機1 1或咅* 飞曰汛源10中所包括之知識產權（IP)核心）執行 之若干組指令（例如，碼段）。 餐於·此蓉一 一般熟習此項技術者將不難想到其他實 例及修改。因此’當結合以上說明書及隨附圖式來檢 【：:！專利範圍意欲涵蓋所有此等實施例及修改。 L圖式間早說明】 圖1係-說明-佩戴一具有無線連結 頭戴式耳機之使用者的圖。 之例不丨生無線 方=係;說明圖1之無線頭戴式耳機系統之組件的概念性 細方圖=一說明圖】之無線頭戴式耳機系统之特定組件的詳 圖 4 係 說明-άΐ ζ- ,» 特定功r離揭L 頭戴式耳機十之初級聽筒之 ' 力此怎樣的概念性方塊圖。 圖5係一說明一種由無 耳機之初、級聽筒執行之 129831.doc -25- 200901744 音訊處理之方法的流程圖。 圖6係一說明—箱描你七 種操作包括於無線頭戴式耳機_之二級 聽筒之方法的流程圖。 、 圖7係一說明一種使初級聽筒_ J，、—砍馳之間的音訊給 出時脈同步之方法的流程圖。 ^訊輸 圖8概念性地說明了—調餐— 時脈的過程。 調一級聽同内之局部音訊輸出

圖9說明了在初級聽筒與二級聽筒之間傳輸之音訊與時 間同步封包的例示性格式。 【主要元件符號說明】 10 音訊源 11 無線頭戴式耳機 12 初級聽筒 14 二級聽筒 15 無線頭戴式耳機系 16 使用者 20 初級無線鏈路 22 二級無線鏈路 26 第—天線 28 第二天線 30 天線 50 初級無線介面 52 二級無線介面 54 處理器 129831.doc -26 - 200901744

C 56 記憶體 58 音訊輸出緩衝器 60 音訊傳輸（Tx)緩衝器 62 音訊輸出電路 64 麥克風輸入電路 66 麥克風 68 揚聲器 70 電池 70 數位類比轉換器（DAC) 72 電池充電器電路 72 音訊放大器 74 類比數位轉換器（ADC) 76 雜訊減少及回波消除電路（NREC) 100 二級無線介面 102 處理器 104 記憶體 106 音訊緩衝器 108 音訊輸出電路 110 揚聲器 112 數位類比轉換器（DAC) 114 音訊放大器 116 電池 118 電池充電器電路 400 初級聽筒功能 129831.doc -27- 200901744 402 二級聽筒發現功能 404 聽筒同步功能 406 音訊處理功能 750 時間標記 752 當前時間值 754 減法器 756 接收器處理延遲 758 濾波器 800 音訊封包 802 封包類型識別符 804 有效負載長度 806 循環冗餘檢查（CRC)攔位 808 封包時間標記 810 音訊訊框1 812 音訊訊框N 814 時間標記 850 時間同步封包 129831.doc -28-

Claims (1)

1. 200901744 十、申請專利範圍： 1· 一種頭戴式耳機，其包含： 一第一聽筒；及 一第二聽筒； 其中該第一聽筒及該第二聽筒經組態以經由一無線鏈 路而彼此通信。 2.如請求項1之頭戴式耳機，其中該第一聽筒包含一經組 態以經由一第一無線鏈路而與一音訊源通信之第一無線 介面。 3 ·如請求項2之頭戴式耳機，其中該第一聽筒包含一經組 態以經由該無線鏈路而與該第二聽筒通信之第二無線介 面’且其中該第二聽筒包含一經組態以經由§玄無線鍵路 而與該第一聽筒通信之無線介面。 4. 如請求項1之頭戴式耳機，其中該第一聽筒經組態以經 由該無線鏈路而將一或多個音訊封包傳輸至該第二聽 筒。 5. 如請求項4之頭戴式耳機，其中該第一聽筒包含一處理 裔’該處理器經組態以在將數位化音訊傳輸至該第二聽 筒之‘轉換編碼該數位化音訊。 6·如s青求項5之頭戴式耳機，其中該處理器經組態以解竭 由°亥第—聽筒所接收之音訊並使用一降低複雜性型編解 碼器來蝙碼該經解碼之音訊之至少一部分。 如β求項4之頭戴式耳機，其中該等音訊封包中之每_ 包 __ —用於使該第一聽筒及該第二聽筒之音訊輸出同 129831.doc 200901744 步的時間標記。 8.如請求項1之頭戴式耳機，其進—步包含： 用於使該第一聽筒及該第二 件。 心、疴之音訊輸出同步的構 9·如請求項1之頭戴式耳機，龙▲ 鏈路而將-或多個時間同步：=一聽筒經由該無線 10.如請求们之頭戴式耳機，2傳輪至該第二聽筒。 信（鞭）無線鏈路。 '中該無線鏈路係-近場通 H.如請求項1之頭戴式耳機 態以緩衝用於在該第n以第一聽靖包括一經組 器。 〜靖處輸出之音訊的音訊緩衝 12·如請求項丨之頭戴式耳機， 態以緩衝用於在兮第躺f以弟二聽筒包括一經組 器。 …二聽筒處輸出之音訊的音訊緩衝 13·如請求項1之頭戴式耳機，宜 風。 /、干3亥第一聽疴包含一麥克 14 _如請求項1 消除器。員戴式耳機’其中該第-聽筒包含一回波 15. -種頭戴式耳機，其包含： —第一聽筒，豆g 士 而h '、具有一經組態以經由一第一無線鏈路 Κ源通彳§之第—無線介面及一經組態以經由一 乐一無線錯敗二& 16 , ^ . 而與—第二聽筒通信之第二無線介面。 16_如“们5之頭戴式耳機，其進一步包含： 一處理器，A _ ° ’其經組態以將自該音訊源接收之第一編碼 12983 丨.doc 200901744 音訊轉換編碼為第二編碼音訊；及 用於經由該第二無線介面來傳輸該第二編碼音訊的構 件。 17, 如請求項15之頭戴式耳機，其中該第一無線介面係選自 由一藍芽介面及一 \^_扪介面組成之群。 18. 如請求項15之頭戴式耳機，其中該第二無線介面係一近 場通信（NFC)介面。 19·如請求項15之頭戴式耳機，其進一步包含：

   一處理器’其經組態以自該第一無線介面接收音訊、 處理該音訊及將該經處理之音訊之至少一部分轉移至該 第一無線介面以用於經由該第二無線鏈路而傳輸至該第 二聽筒。 20. 一種在一頭戴式耳機處輪出音訊的方法，其包含·· 該第一聽筒傳輸至一第 在一第一聽筒處接收音訊； 經由一無線鏈路而將該音訊 一聽筒；及

   21.如請求項22之方法，其進_步包含 判定一對應於該經接收之音 曰成之編解碼器類型； 基於s亥編解碼器類型來判定β π + 音訊；及 疋否轉換編碼該經接收之 器類別中，則轉換 若該編解碼器類型在一預定編解碼 編碼該經接收之音訊。 22.如請求項22之方法，其進_步包含. 129831.doc 200901744 則僅 ;及 用於 若該編解碼器類型不在該預定編解碼器類别中 針對一第一通道來解碼該經接收之音訊； ， 緩衝該第-頻道音訊以用於在該第—聽筒處輪出 封包化經接收、未經解碼之音訊之一 _ ^ ^頭道以 經由該無線鏈路而傳輸至該第二聽筒。 23.

   如請求項22之方法，其中轉換編碼包括： 將該經接收之音訊解碼為第一頻道及第二頰道. 使用一降低複雜性型編解碼器來編碼該#及 訊。 一頻道音 24,如請求項24之方法，其進一步包含： 時間標記該第一頻道音訊及該第二頻道音訊. 緩衝該第一頻道音訊以用於在該第一聽筒處輪出· 封包化該第二頻道音訊以用於經由該無線鍵路 ^ 至該第二聽筒。 辱輸 25_如請求項21之方法，其進一步包含： 該第一聽筒偵測該第二聽筒；及

   一偵測到該第二聽筒，便在該第—聽筒與該第二舻〜 之間建立該無線鏈路。 心筒 26. 如請求項21之方法’其進一步包含： 使該第一聽筒及該第二聽筒内之局部時脈同步。 27. 如請求項2 1之方法，其進一步包含： 在該第一聽筒處產生一時間標記； 經由該無線鏈路而將該時間標記傳輸至該第二聽筒； 基於該時間標記來设定該第二|♦筒φ + 知同中之一局部時 129831.doc 200901744 脈；及 出該音訊 基於該局部時脈而在該第二 28.如請求項21之方法，其進一步包含： 該第二聽筒解碼經由該無線鍵路 29 一 ffl a s ^ 矣收之音 sfl。 9·種用於在一頊戴式耳機 用於Λ — Μ . 印均。fl之系統，其包含： 、 第一耿筒處接收音訊的構件； 用於、由無線鏈路而將 -第二聽筒的構件；及 -聽筒傳輸至 C 用於在該第—聽筒及該第二 件。 —&靖處輪出該音訊的構 30. 如請求項29之系統，其進_步包含： 用於判定—對應於該經接收 構件； g °代之編解碼器類型的 用於基於該編解碼器類型 收之音訊的構件；及 ㈣…轉換編碼該經接 用於在該編解碼器類型一 丁 Μ 4名，6 預疋編解碼器類別中的情 况下轉換編喝該經接收之音訊的構件。 的清 31. 如請求項30之系統，其進一步包含： 用於在該編解碼器類型 情況下僅針對—第編解碼器類別中的 件； 第一通道來解碼該經接收之音訊的構 用於緩衝該第一相、蓄立 乐頻道音汛以用於在該第— 的構件；及 ;封匕化經接收、未經解碼之音訊之一 聽筒處輪出 第 道以 129831.doc 200901744 32. 用於經由該無線鏈路而傳輸至該第二聽筒的構件 如請求項30之系統，其中該轉換編碼構件包括： 一頻道的 用於將該經接收之音訊解碼為第一頻道及第 構件；及 用於使用一降低複雜性型編解碼器來編碼該第二頻首 音訊的構件。 ，、 33.如請求項32之系統，其進一步包含： 用於時間標記該第一頻道音訊及該第_

   乐—頻道音訊的構 的構件；及 用於封包化該第二頻道音訊以心經由該無線鍵 傳輸至該第二聽筒的構件。 而 34.如請求項3丨之系統，其進一步包含： ★用於偵測該第二聽筒之構件，該構件包括㈣第〜 筒中；及 ° 聽 用於一偵測到該第二聽筒便在 筒夕“ 在°亥弟—聽筒與該第二舯 靖之間建立該無線鏈路的構件。 35·如請求項3〇之系統，其進一步包含： 用於使該第一聽筒及該第二聽筒 構件。 门円之局部時脈同步的 3 6.如請求項3丨之系統，其進一步包含： 用於在該第-聽筒處產生—時間標記的構件； 用於經由該無線鏈路而將該時 ， 门铩。己傳輸至該第二螅 129831.doc 200901744 筒的構件； 用於基於㈣間標記來設㈣第二聽筒中之一局部時 脈的構件；及 :於基於該局部時脈而在該第二聽筒處輸出該音訊的 構件。 37. 38. 39. 40. 如請求項31之系統’其進-步包含： =於解碼&由該無線鏈路所接收之音訊的構件，該構 件包括於該第二聽筒中。 —種體現-組指令之電腦可讀取媒體，其中該組指令在 由一或多個處理器執行時包含： 用於在帛一聽筒處接收音訊的碼段； 用於經由—無線鏈路而將該音訊自該第-聽筒傳輸 至一第二聽筒的碼段；及 用於在4第-聽筒處輸出該音訊的碼段。 如請求項38之電腦可讀取媒體，其進-步包含： 一用於判定-制於該經接收之音訊之 的碼段； ^益頸型 -用於基於該編解碼器類型來判定是否轉換蝙碼該經 接收之音訊的碼段；及 、' 主一用於㈣編料㈣型在―預定編解碼㈣別 I月況下轉換編碼該經接收之音訊的碼段。 如請求項39之電腦可讀取媒體，其進一步包含： 好用於在該編解碼器類型不在該預定編解碼器類別中 的情況下僅針對-第-通道來解碼該經接收之音訊的碼 129831.doc 200901744 段； 一用於緩衝該第一頻道音訊以用於在該第一聽筒處輸 出的碼段；及 一用於封包化經接收、未經解碼之音訊之一第二頻道 以用於經由該無線鏈路而傳輸至該第二聽筒的碼段。 4丨.如請求項39之電腦可讀取媒體，其中該轉換編碼碼段包 括： 一用於將該經接收之音訊解碼為第一頻道及第二頻道 的碼段；及 一用於使用一降低複雜性型編解碼器來編碼該第二頻 道音訊的碼段。 42. 如請求項41之電腦可讀取媒體，其進一步包含： 一用於時間標記該第一頻道音訊及該第二頻道音訊的 碼段； 一用於緩衝該第一頻道音訊以用於在該第一聽筒處輸 出的碼段；及 一用於封包化該第二頻道音訊以用於經由該無線鏈路 而傳輸至該第二聽筒的碼段。 43. 如請求項38之電腦可讀取媒體，其進一步包含： —用於偵測該第二聽筒之碼段，該碼段可由該第一聽 筒執行；及 —用於一偵測到該第二聽筒便在該第一聽筒與該第二 聽筒之間建立該無線鏈路的碼段。 44. 如請求項38之電腦可讀取媒體’其進一步包含： 129831.doc 200901744 一用於使該第一聽筒及該第二聽筒 的碼段。 内之局部時脈同步 45. 如請求項38之電腦可讀取媒體， 一用於在該第一聽筒處產生— 一用於經由該無線鏈路而將該 聽筒的碼段； 其進一步包含·· 時間標記的碼段； 時間標記傳輸至該第二 一用於基於該時間標記來設定該第 時脈的碼段；及 一用於基於該局部時脈而在該第 的碼段。 聽筒中之一局部 聽筒處輸出該音訊 46.如請求項38之電腦可 —用於解碼經由該 碼段可由該第二聽 讀取媒體，其進一步包含： 無線鏈路所接收之音訊的碼段，該 筒執行 129831.doc