TWI707598B - 控制音訊播放裝置的方法及相關的控制電路 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種控制一音訊播放裝置的方法，其包含有以下步驟：控制一電子裝置使用一第一無線通訊模組來與該音訊播放裝置進行無線通訊；控制該電子裝置來使用一突發傳輸的方式以在一時間範圍內僅使用一部分的時間來將一音訊資料傳送至該音訊播放裝置；控制該音訊播放裝置以在該時間範圍內持續播放該音訊資料；以及當該音訊播放裝置完成該音訊資料的接收之後，控制該音訊播放裝置的一第二無線通訊模組進入一休眠模式。

Description

控制音訊播放裝置的方法及相關的控制電路
本發明係有關於無線通訊，尤指一種透過無線通訊來控制電子裝置進入休眠模式的方法。
目前的無線耳機大部分都是採用藍牙來傳輸音訊資料的，而由於藍牙耳機在接收音訊資料以及聲音播放時僅需要較小的電流，因此可以增加藍牙耳機中電池的使用時間。然而，藍牙傳輸最大的問題是在於吞吐率(throughput)太低，因此藍牙耳機並無法被用於高品質無失真音樂的傳輸。
另一方面，由於無線保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)通訊可以達到很高的吞吐率，例如802.11g中最高可以是54百萬位元/秒(Mbps)，因此很適合傳輸高品質無失真音樂。然而，由於Wi-Fi通訊的功耗遠高於藍牙，因而限制了Wi-Fi通訊在無線耳機的應用。此外，為了節省Wi-Fi通訊的功率消耗，802.11標準協議提到了根據當前的資料量來決定是否關閉Wi-Fi通訊機制以進入省電/休眠模式，然而，這些傳統的Wi-Fi省電機制由於只靠資料量來決定是否進入省電/休眠模式，而無法預知資料傳送的起始與結束時間，因此實際上的省電效果並不好，而且有可能會影響到吞吐率。
因此，本發明的目的之一在於提供一種透過無線通訊來控制電子裝置進入休眠模式的方法，其可以精確地控制無線耳機中的Wi-Fi模組操作在正常模式或是休眠模式，以達到省電的目的，且也不會影響到吞吐率以及無線耳機的正常操作。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種應用於一電子裝置的控制電路，其中該電子裝置包含了與另一電子裝置進行無線通訊的一無線通訊模組；以及該控制電路使用一突發傳輸的方式，以透過該無線通訊模組在一時間範圍內僅使用一部分的時間來將一資料傳送至該另一電子裝置，且該資料係用來供該另一電子裝置在該時間範圍內連續地播放。
在本發明的另一個實施例中，揭露了一種應用於一電子裝置的控制電路，其中該電子裝置包含了用以與另一電子裝置進行無線通訊的一無線通訊模組以及一播放元件；該控制電路係用以透過該無線通訊模組以自該另一電子裝置接收一資料，該播放元件係在一時間範圍內連續地播放該資料，該控制電路僅使用該時間範圍一部分的時間來接收該資料，以及該控制電路根據該部分的時間以控制該無線通訊模組操作在休眠模式或是正常模式。
在本發明的另一個實施例中，揭露了一種控制一音訊播放裝置的方法，其包含有以下步驟：控制一電子裝置使用一第一無線通訊模組來與該音訊播放裝置進行無線通訊；控制該電子裝置來使用一突發傳輸的方式以在一時間範圍內僅使用一部分的時間來將一音訊資料傳送至該音訊播放裝置；控制該音 訊播放裝置以在該時間範圍內持續播放該音訊資料；以及當該音訊播放裝置完成該音訊資料的接收之後，控制該音訊播放裝置的一第二無線通訊模組進入一休眠模式。
100:資料傳輸系統
110:主裝置
112、122:控制電路
114、124:Wi-Fi模組
118、128:計時器
120:音訊播放裝置
126:播放元件
130:存取點
S200~S212、S400~S410:步驟
第1圖為根據本發明一實施例之一資料傳輸系統的示意圖。
第2圖為根據本發明一實施例之控制音訊播放裝置的方法的流程圖。
第3圖為根據本發明一實施例之控制音訊播放裝置的方法的時序圖。
第4圖為根據本發明另一實施例之控制音訊播放裝置的方法的流程圖。
第5圖為根據本發明另一實施例之控制音訊播放裝置的方法的時序圖。
第1圖為根據本發明一實施例之一資料傳輸系統100的示意圖。如第1圖所示，資料傳輸系統100包含了兩個電子裝置(在本實施例中分別以主裝置110與音訊播放裝置120來表示)，且主裝置110與音訊播放裝置120彼此之間可以直接進行無線通訊，或是透過一存取點(access point，AP)130來進行無線通訊。主裝置110包含了一控制電路112、一Wi-Fi模組114以及一計時器118，其中控制電路112可以包含用以處理音訊資料以及控制Wi-Fi模組114的相關電路，其實現方式可以是硬體電路或是由處理器執行的應用程式；音訊播放裝置120包含了一控制電路122、一Wi-Fi模組124、一播放元件126以及一計時器128，其中控制電路122可以包含用以處理音訊資料並傳送至播放元件126進行播放、以及控制Wi-Fi模組124的相關電路，其實現方式可以是硬體電路或是由處理器執行的應用程式。此外，應可理解的是，Wi-Fi模組114及Wi-Fi模組124可依需求替換為其他無線通訊 模組，例如：近距離無線通訊(Near-field communication，NFC)、無線射頻辨識(Radio Frequency Identification，RFID)、紅外線(infrared)通訊、藍牙(Bluetooth)、ZigBee等無線通訊模組，然本發明不限於此。
在一實施例中，主裝置110可以是智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、或是任何可以將資料傳送至音訊播放裝置120的電子裝置，且音訊播放裝置120可以是無線耳機、無線音箱、或是任何具有揚聲器的聲音播放裝置。
同時參考第2圖以及第3圖，其中第2圖為根據本發明一實施例之控制音訊播放裝置的方法的流程圖，且第3圖為根據本發明一實施例之控制音訊播放裝置的方法的時序圖。在步驟S200，流程開始，且主裝置110與音訊播放裝置120建立連線。在步驟S202，音訊播放裝置120中的控制電路122以及Wi-Fi模組124進行初始化操作。在步驟S204，主裝置110在本身的記憶體中緩存用以在一時間範圍內播放的音訊資料，為了方便後續的說明，本實施例中主裝置110係緩存20毫秒(millisecond，ms)的音訊資料。在步驟S206，主裝置110內的控制電路112使用一突發傳輸(burst transmission)的方式，以透過Wi-Fi模組114在使用較短的時間來將20毫秒的音訊資料一次性地傳送至音訊播放裝置120，為了方便後續的說明，本實施例中主裝置110係在5毫秒內將20毫秒的音訊資料傳送至音訊播放裝置120，其中音訊播放裝置120在開始接收到音訊資料時便透過播放元件126播放所接收到之音訊資料的內容。在步驟S208，當主裝置110將20毫秒的音訊資料傳送完畢之後，主裝置110便發送一個突發傳輸結束訊息至音訊播放裝置120。在步驟S210中，音訊播放裝置120在接收到來自主裝置110的突發傳輸結束訊息之後，控制電路112便可關閉Wi-Fi模組124或是將Wi-Fi模組124設定為休眠模式以節省功率消耗，且此時控制電路112仍然持續播放之前所接收到之20毫秒的音訊 資料的剩餘部分(在本實施例中為剩餘的15毫秒)；同時地，主裝置110也可以關閉Wi-Fi模組114或是將Wi-Fi模組114設定為休眠模式以節省功率消耗，並開始緩存下一筆20毫秒的音訊資料。在步驟S212，當音訊播放裝置120的控制電路122偵測到之前所接收到的20毫秒的音訊資料即將播完時，例如只剩下3~4毫秒的音訊資料可供播放時，便會開啟Wi-Fi模組124或是將Wi-Fi模組124設定為正常模式，並傳送一突發傳輸開始訊息至主裝置110，以觸發主裝置110開始使用突發傳輸的方式以傳送下一筆20毫秒的音訊資料(流程回到步驟S206)。
如第2、3圖的流程圖及時序圖所述，由於主裝置110係透過突發傳輸的方式來將20毫秒的音訊資料在5毫秒內便傳輸完畢，因此音訊播放裝置120的Wi-Fi模組124便可以在剩餘的時間進入休眠模式以節省電力消耗。此外，由於在Wi-Fi模組124處於休眠模式的期間，播放元件126仍然可以播放出音訊資料，因此不會影響到使用者的感受。另一方面，由於主裝置110在突發傳輸結束後會傳送突發傳輸結束訊息，且音訊播放裝置120的喚醒時機點是根據本身剩餘的音訊資料來作為判斷，而不需要來自主裝置110的訊息來觸發，因此音訊播放裝置120可以準確地知道主裝置110在進行突發傳輸的開始與結束的時間點，故可以對Wi-Fi模組124進行更有效率的省電控制。
在一實施例中，由於在無線傳輸的過程中或許會遭遇到封包遺失的狀況，因此，音訊播放裝置120可以利用計時器128的資訊來判斷來自主裝置110的突發傳輸結束訊息是否遺失。舉例來說，透過計時器128所提供的時間訊息，假設音訊播放裝置120在開始接收音訊資料後的一段時間之後(例如，7毫秒)仍然沒有收到突發傳輸結束訊息，則控制電路122便可判斷來自主裝置110的突發傳輸結束訊息遺失，並關閉Wi-Fi模組124或是將Wi-Fi模組124設定為休眠模式以節 省功率消耗。另一方面，主裝置也可以利用計時器118的資訊來判斷來自音訊播放裝置120的突發傳輸開始訊息是否遺失。舉例來說，透過計時器118所提供的時間訊息，假設音訊播放裝置120在開始傳送音訊資料後一段時間之後(例如，18毫秒)仍然沒有收到突發傳輸開始訊息，則控制電路112便可判斷來自音訊播放裝置120的突發傳輸開始訊息遺失，並直接開始準備傳送下一筆音訊資料。
需注意的是，上述有關於利用5毫秒來傳輸20毫秒的音訊資料以及相關的數據/參數都只是作為範例說明，而並非是本發明的限制。在其他的實施例中，若是Wi-Fi傳輸的速率更快，或是在音訊資料採用較低取樣率的情形下，主裝置110可以僅適用更短的時間來傳送音訊資料，以使得音訊播放裝置120中的Wi-Fi模組124有更長的省電時間。
同時參考第4圖以及第5圖，其中第4圖為根據本發明另一實施例之控制音訊播放裝置的方法的流程圖，且第5圖為根據本發明另一實施例之控制音訊播放裝置的方法的時序圖。在步驟S400，流程開始，且主裝置110與音訊播放裝置120建立連線並進行初始化操作。在步驟S402，主裝置110與音訊播放裝置120進行時間同步，以使得主裝置110與音訊播放裝置120擁有一個絕對的同步時間。具體來說，在第一個時間同步的例子中，音訊播放裝置120可以發送一個時間同步請求(例如，包含音訊播放裝置120目前的時間戳記DeviceTsf1)至主裝置110；主裝置110在收到時間同步請求後回傳確認訊息ACK給音訊播放裝置120，且此時主裝置使用來自音訊播放裝置120的時間戳記來更新同步主裝置110的時間；音訊播放裝置120在接收到確認訊息ACK後計算目前的時間戳記DeviceTsf2以及先前時間戳記DeviceTsf1差值；若是所計算出的差值小於一臨界值則同步成功，而若是所計算出的差值大於該臨界值則重複上述步驟進行時間 同步，並且經過一段時間後如果發現時間出現不同步的狀況，可以在關閉Wi-Fi模組124或是Wi-Fi模組124進入休眠狀態的期間(OffTime)再次進行時間同步。在第二個時間同步的例子中，若是主裝置110與音訊播放裝置120之間係透過存取點130來進行資料傳輸，則主裝置110與音訊播放裝置120可以直接使用存取點130的時間來進行時間同步。需注意的是，以上兩個時間同步的步驟僅是作為範例說明，而並非是本發明的限制。
在步驟S404，主裝置110在本身的記憶體中緩存用以在一時間範圍內播放的音訊資料，為了方便後續的說明，本實施例中主裝置110係緩存20毫秒(millisecond，ms)的音訊資料。在步驟S406，主裝置110內的控制電路112使用一突發傳輸的方式，以透過Wi-Fi模組114在使用較短的時間來將20毫秒的音訊資料一次性地傳送至音訊播放裝置120，為了方便後續的說明，本實施例中主裝置110係在5毫秒內將20毫秒的音訊資料傳送至音訊播放裝置120，其中音訊播放裝置120在開始接收到音訊資料時便透過播放元件126播放所接收到之音訊資料的內容。在本實施例中，突發傳輸係一次性地將多個封包連續地傳送至音訊播放裝置120，且在一範例中每一個封包可以包含以下四個參數：突發傳輸開始的時間BurstStartTsf、突發傳輸之音訊資料的播放時間BurstPeriod、突發傳輸之多個封包的個數BurstPacketNum、以及封包序號DataSeq。
在步驟S408，音訊播放裝置110可以透過每一個封包內所包含的參數來判斷主裝置110的突發傳輸是否已經結束。舉例來說，假設突發傳輸包含了5個封包(BurstPacketNum=5)、且封包序號DataSeq分別為0~4，則當音訊播放裝置120接收到的封包具有DataSeq=4時便可判斷突發傳輸結束，以準備開始關閉Wi-Fi模組124或是控制Wi-Fi模組124進入休眠狀態。關於關閉Wi-Fi模組124或是 控制Wi-Fi模組124進入休眠狀態的時間可以採用以下公式來計算：OffTime=BurstPeriod-(DeviceTsf-BurstStartTsf)-Delta；其中DeviceTsf是音訊播放裝置120的時間、Delta是一個誤差值以確保Wi-Fi模組124會在主裝置110傳送下一筆資訊資料前開啟或是進行正常模式。
此外，主裝置110在傳送完最後一個封包之後，便會停止傳送音訊資料一段時間，其中停止傳送音訊資料的時間可以使用以下公式來計算：IdelTime=BurstPeriod-(HostTsf-BurstStartTsf)；其中HostTsf是主裝置110的時間；同時地，主裝置110也可以關閉Wi-Fi模組114或是將Wi-Fi模組114設定為休眠模式以節省功率消耗，並開始緩存下一筆20毫秒的音訊資料。
在步驟S210，當Wi-Fi模組124進入休眠狀態的時間已經到達之前所計算OffTime，則控制電路122便會開啟Wi-Fi模組124或是將Wi-Fi模組124設定為正常模式，以準備接收來自主裝置110的下一筆音訊資料(流程回到步驟S408)。
如第4、5圖的流程圖及時序圖所述，由於主裝置110係透過突發傳輸的方式來將20毫秒的音訊資料在5毫秒內便傳輸完畢，因此音訊播放裝置120的Wi-Fi模組124便可以在剩餘的時間進入休眠模式以節省電力消耗，且在Wi-Fi模組124處於休眠模式的期間，播放元件126仍然可以播放出音訊資料，因此不會影響到使用者的感受。另外，由於使用了時間同步的機制，可以使得主裝置110與音訊播放裝置120在操作的過程中比較不會受到封包遺失的影響，因此更增加了系統的穩定性。另一方面，由於音訊播放裝置120可以根據突發傳輸中的封包內容以及本身的時間來準確地知道主裝置110在進行突發傳輸的開始與結束的 時間點，故可以對Wi-Fi模組124進行更有效率的省電控制。
需注意的是，雖然在第1~5圖的實施例中係以音訊播放裝置120作為說明，但本發明的資料傳輸方法並不限定在音訊資料的傳輸。在本發明的其他實施例中，音訊播放裝置120以可被替換為任何需要接收連續資料並進行播放的電子裝置，例如主裝置可以以突發傳輸的方式傳送影像資料，且音訊播放裝置120可以被替換為一影像顯示裝置，這些設計上的變化應隸屬於本發明的範疇。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:資料傳輸系統
110:主裝置
112、122:控制電路
114、124:Wi-Fi模組
118、128:計時器
120:音訊播放裝置
126:播放元件
130:存取點

Claims (10)

  1. 一種應用於一電子裝置的控制電路，其中該電子裝置包含了與另一電子裝置進行無線通訊的一無線通訊模組；以及該控制電路使用一突發傳輸的方式，以透過該無線通訊模組在一時間範圍內僅使用一部分的時間來將一資料傳送至該另一電子裝置，且該資料係用來供該另一電子裝置在該時間範圍內連續地播放。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該控制電路透過該無線通訊模組以在傳送完該資料後立即傳送一突發傳輸結束訊息至該另一電子裝置，且該控制電路在傳送該突發傳輸結束訊息後，於該時間範圍內都不會傳送其他資料至該另一電子裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該控制電路只有在接收到來自該另一電子裝置的一突發傳輸開始訊息之後，或是該電子裝置中的一計時器的時間到達一臨界值，該控制電路才會透過該無線通訊模組來將下一筆資料傳送至該另一電子裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該資料為一音訊資料，該另一電子裝置為一音訊播放裝置，且該無線通訊模組為一無線保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)通訊模組。
  5. 一種應用於一電子裝置的控制電路，其中該電子裝置包含了用以與另一電子裝置進行無線通訊的一無線通訊模組以及一播放元件；該控制電路係用以透過該無線通訊模組以自該另一電子裝置接收一資料，該播放元 件係在一時間範圍內連續地播放該資料，該控制電路僅使用該時間範圍一部分的時間來接收該資料，以及該控制電路根據該部分的時間以控制該無線通訊模組操作在休眠模式或是正常模式。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之控制電路，其中當該控制電路透過該無線通訊模組以在接收到該資料後接收到一突發傳輸結束訊息時，該控制電路控制該無線通訊模組進入該休眠模式。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之控制電路，其中當該無線通訊模組進入該休眠模式已到達一預設時間、或是該資料的播放時間快結束時，該控制電路透過該無線通訊模組以傳送一突發傳輸開始訊息至該另一電子裝置，以通知該另一電子裝置發送下一筆資料。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之控制電路，其中該控制電路另透過該無線通訊模組與該另一電子裝置進行時間同步，且該資料包含了該資料開始傳送的時間、該資料的播放時間以及用以判斷該資料結束時的資訊；以及該控制電路根據該資料開始傳送的時間、該資料的播放時間以及用以判斷該資料結束時的資訊以控制該無線通訊模組進入該休眠模式的時間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之控制電路，其中該資料包含了多個封包，且每一個封包包含了該資料開始傳送的時間、該資料的播放時間、該多個封包的個數以及封包序號；以及該控制電路根據每一個封包所包含之該資料開始傳送的時間、該資料的播放時間、該多個封包的個數以及封包序號以控制該無線通訊模組進入該休眠模式的時間。
  10. 一種控制一音訊播放裝置的方法，包含有以下步驟：控制一電子裝置使用一第一無線通訊模組來與該音訊播放裝置進行無線通訊；控制該電子裝置來使用一突發傳輸的方式以在一時間範圍內僅使用一部分的時間來將一音訊資料傳送至該音訊播放裝置；控制該音訊播放裝置以在該時間範圍內持續播放該音訊資料；以及當該音訊播放裝置完成該音訊資料的接收之後，控制該音訊播放裝置的一第二無線通訊模組進入一休眠模式。
TW108107959A 2019-01-23 2019-03-11 控制音訊播放裝置的方法及相關的控制電路 TWI707598B (zh)

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