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CN108419228A - 一种适于蓝牙耳机的无线通信方法 - Google Patents

一种适于蓝牙耳机的无线通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，所述方法包括如下方法步骤：从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT N从耳机未接收到来自所述智能设备的音频数据包，则在SLOT N+1所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号，使智能设备不能接收到所述主耳机返回的ACK包。本发明提供的一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，降低了主耳机的功耗，提高了音频数据传输的性能，保证了左右耳机的同时播放。

Description

一种适于蓝牙耳机的无线通信方法
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术领域，特别涉及一种适于蓝牙耳机的无线通信方法。
背景技术
随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们必不可少的生活用品。传统有线耳机通过导线连接智能设备（比如智能手机，笔记本电脑，平板电脑等），这会限制佩戴者的行动，尤其在运动场合十分不便。同时，耳机线的缠绕和拉扯，以及听诊器效应都影响用户体验。普通蓝牙耳机取消了耳机和智能设备之间的连线，但左右耳之间仍然存在连线。真无线立体声耳机应运而生。
现有的真无线耳机的一种实现方式是智能设备先把数据（可以是音乐、语音或数据包等）通过蓝牙传送给主耳机，然后由主耳机把数据转发给从耳机。但是现有的上述方法主耳功耗大，而且从耳机存与主耳机之间数据传输断开的情形，影响数据传输的性能。
因此，为了解决上述问题，需要一种适于蓝牙耳机的无线通信方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，所述方法包括如下方法步骤：
从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT N从耳机未接收到来自所述智能设备的音频数据包，
则在SLOT N+1所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号，使智能设备不能接收到所述主耳机返回的ACK包。
优选地，当所述主耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回ACK包；
当所述主耳机未接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回NACK包。
优选地，其特征在于，当所述智能设备未接收到ACK包，或者接收到NACK包，则所述智能设备重新发送音频数据包。
优选地，所述方法还包括：所述智能设备与所述主耳机之间建立蓝牙链接，所述主耳机与所述从耳机之间建立蓝牙链接。
优选地，所述方法包括：所述主耳机将智能设备蓝牙地址、主耳机与智能设备蓝牙链接的加密参数信息传送给所述从耳机。
优选地，当所述主耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回部分ACK包；
当所述从耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述从耳机向所述智能设备返回另一部分ACK包，与所述主耳机向所述智能设备返回部分ACK包组成完成的ACK包。
优选地，当所述主耳机未接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回NACK包。
优选地，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包头包括ARQN比特为 0和/或FLOW比特为0和/或SEQN比特为0
优选地，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包，在整个包头以及蓝牙物理层的access code发随机数比特。
优选地，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包头，在在整个包头，以及蓝牙物理层的access code，发送正常ACK包的取反。
本发明提供的一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，降低了主耳机的功耗，提高了音频数据传输的性能，保证了左右耳机的同时播放。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出了本发明智能设备与主耳机和从耳机之间音频数据传输的结构示意图；
图2示出了本发明本发明主耳机和从耳机与智能设备音频数据包的收发时序图；
图3示出了本发明ACK包或NACK包的包头结构示意图；
图4示出了本发明主耳机与智能设备信号同步的流程框图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例，相关技术术语应当是本领域技术人员所熟知的。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤，除非另有说明。下面通过具体的实施例对本发明的内容进行说明，根据本发明的实施例，本发明提供一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，在智能设备（例如手机、ipad）播放音乐时，主耳机接收音频数据包，从耳机监听并接收数据包。通过信号调节，实现左右耳机始终保持同时接收到音乐。
如图1所示本发明智能设备与主耳机和从耳机之间音频数据传输的结构示意图，在智能设备10与主耳机20之间建立蓝牙链接，主耳机20与从耳机30之间建立蓝牙链接。播放立体声音乐时，智能设备10播放立体声音乐，通过蓝牙链接将音频数据包发送至主耳机20，主耳机20接收到音频数据包将音频数据包发送给从耳机30，进而对主耳机20和从耳机30同时播放音乐。在本发明的实施例中，智能设备10与主耳机20之间、主耳机20与与从耳机30之间根据A2DP协定建立的蓝牙链接，在建立蓝牙链接后，主耳机20将智能设备10蓝牙地址、主耳机20与智能设备10蓝牙链接的加密参数信息传送给从耳机30，以方便从耳机30监听并接收智能设备发送的音频数据。
根据本发明的实施例，智能设备10向主耳机20发送左右声道的音频数据包，从耳机监听并接收智能设备10向主耳机20发送的音频数据包。根据本发明一种适于蓝牙耳机的无线通信方法包括如下方法步骤：
从耳机30监听并接收智能设备10向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT N（某一时间间隙N）从耳机未接收到来自智能设备10的音频数据包，
则在SLOT N+1（下一个时间间隙N+1）从耳机30向智能设备10发送一个干扰信号，使智能设备不能接收到主耳机返回的ACK包。
为了使本发明的内容得以清晰的说明，实施例中对音频数据发送的过程进行详细说明。可以理解的，主耳机20与智能设备10建立蓝牙链接，智能设备10向主耳机20发送音频数据包的过程中，从耳机30监听数据包，并接收监听到的音频数据包。这个过程中，主耳机20和从耳机30共同参与对智能设备10的反馈，包括ACK（acknowledge，应答）和NACK（negative acknowledge，否定应答），当智能设备10未接收到ACK包，或者接收到NACK包，则智能设备重新发送音频数据包。也就是说，当智能设备10未接收到任何反馈信息，或者智能设备10只接收到NACK包，则智能设备10需要重新发送音频数据包。
具体的说，在某一SLOT N，当主耳机10接收到智能设备10发送的音频数据包，则从耳机30存在接收到监听的音频数据包和未接收到监听的音频数据包两种情形。
当某一SLOT N从耳机30接收到监听的音频数据包，则在SLOT N+1主耳机20向智能设备10发送反馈信息，即向智能设备发送ACK包。从耳机30在SLOT N+1不做任何反馈，即从耳机30不向智能设备发送ACK包，也不发送NACK包。
当某一SLOT N从耳机30未接收到监听的音频数据包，则在SLOT N+1主耳机20向智能设备10发送反馈信息，即向智能设备10发送ACK包。从耳机30在SLOT N+1向智能设备发送干扰包（ACK包或NACK包），使得智能设备10不能正确接收主耳机发送的ACK包。
如图2所示本发明本发明主耳机和从耳机与智能设备音频数据包的收发时序图。时序1中，智能设备10在SLOT N发送音频数据包，主耳机20接收音频数据包，从耳机30监听并接收音频数据包。
当主耳机20接收到智能设备10发送音频数据包，则主耳机20在SLOT N+1向智能设备10返回ACK包。
当主耳机20未接收到智能设备10发送的音频数据包，则主耳机20在SLOT N+1向智能设备10返回NACK包。
在时序1中，从耳机30始终监听并接收到音频数据包，从耳机30不做任何反馈。
在时序2中，在某一SLOT N，当主耳机10接收到智能设备10发送的音频数据包，则在SLOT N+1主耳机20向智能设备10发送反馈信息，即向智能设备发送ACK包。
当主耳机20未接收到智能设备10发送的音频数据包，则主耳机20在SLOT N+1向智能设备10返回NACK包。
在时序2中，从耳机30未接收到监听的音频数据包，从耳机30在SLOT N+1向智能设备发送干扰包，使得智能设备10不能正确接收主耳机发送的ACK包。
根据本发明的另一个实施例，在时序2中，当主耳机20接收到智能设备10发送的音频数据包，则主耳机20向智能设备10返回部分ACK包（ACK_P1）。
当从耳机30接收到智能设备10发送的音频数据包(监听到的音频数据包)，则从耳机向30智能设备返回另一部分ACK包（ACK_P2），与主耳机20向智能设备返回部分ACK包组成完整的ACK包。实施例中，ACK_P1是access code，ACK_P1和ACK_P2是ACK包的包头。
当主耳机20未接收到智能设备10发送的音频数据包，则主耳机20向智能设备10返回NACK包。
根据本发明的实施例，达到了如下目的：在某一SLOT N主耳机20和从耳机30同时或者其中之一没有正确接收到来自智能设备10的音频数据包，则在SLOT N+1智能设备10或者接收不到正确的ACK包，或者只接收到NACK包，从而触发智能设备10重新发送音频数据。
根据上述实施例的阐释，本发明中只有在智能设备未接收到任何反馈信息，或者只接收到NACK包时，重新发送音频数据包。由此，根据本发明提供的一种适于蓝牙耳机的通信方法，只要主耳机20或者从耳机30之间任意一个耳机为接收到音频数据包，智能设备10就要重新发送数据包。
对于主耳机20接收到音频数据包，从耳机30未接收到监听的音频数据包的情形。从耳机30需要发送一个干扰包以干扰主耳机20返回的ACK包。为了使从耳机30发送的干扰包的功率足以干扰智能设备10接收主耳机20发送的ACK包，下面对从耳机30发送的干扰包进行说明。应当理解，干扰包仍然为ACK包或者NACK包。
如图3所示本发明ACK包或NACK包的包头结构示意图，其中ARQN为应答指示比特（acknowledge indication）。ARQN=1，表示这是一个ACK包，ARQN=0表示这是一个NAK包。
根据本发明的实施例，优选地，从耳机30向智能设备10发送一个干扰信号的数据包头包括ARQN比特为 0和/或FLOW比特为0和/或SEQN比特为0。
根据本发明的实施例，优选地，从耳机30向智能设备10发送一个干扰信号的数据包，在整个包头以及蓝牙物理层的access code发随机数比特。
根据本发明的实施例，优选地，从耳机30向智能设备10发送一个干扰信号的数据包头，在在整个包头以及蓝牙物理层的access code，发送正常ACK包的取反。即在某一比特位置正常ACK包是1则发0，反之，如果正常ACK包是0则发1。
可以理解的是，本发明所提供的适于蓝牙耳机的无线通信方法，主耳机与从耳机之间可以实现切换，信号质量可以由SNR（信噪比）或RSSI（Received Signal StrengthIndication，接收的信号强度指示）来表示。接收到较差信号质量的耳机被选为主耳机，进而进行本发明上述主耳机和从耳机共同参与对智能设备反馈ACK包或者NACK包。同时当主耳机或从耳机耗电较多时，进行主从耳机切换，以降低功耗。
如图4所示本发明主耳机与智能设备信号同步的流程框图，本实施例中以智能设备与主耳机之间的的信号同步为例，应当理解，智能设备与主耳机之间进行信号同步的同时，以同样的同步方法与从而耳机之间进行信号同步。
主耳机的射频前端203接收到左声道射频信号，通过数模转换204得到主耳机数字信号，经过同步、解调处理得到定时同步信号机定时同步误差206、载波同步误差208。
定时同步误差和/或载波同步误差208经锁相环207调整晶体震荡频率，使得主耳机跟智能设备的时钟频率同频。同时定时同步信号的起始时间与智能设备向主耳机发送左声道信号的slot的起始时间同步。经过锁相环207调整晶体震荡频率后的解调信号反馈至射频前端和分频器。经过上述信号同步处理，主耳机的与智能设备之间实现时钟同步。本发明中从耳机以同样的方式与智能设备之间实现时钟同步，从而实现主耳机与从耳机之间的时钟同步，同时本发明通过定时同步信号实现主耳机和从耳机的同时播放，保证了同步播放音乐的品质。
本实施例中，将定时同步误差和载波同步误差同时经锁相环207调整晶体震荡频率，在一些实施例中，可以是定时同步误差和载波同步误差中任一同步误差经锁相环207调整晶体震荡频率。
本发明提供的一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，在某一SLOT N主耳机接收到来自智能设备的音频数据包，从耳机监听并接收音频数据包，在SLOT N+1主从耳机单独或一起发送一个ACK包，从而主从耳机共同参与对智能设备返回ACK或NACK包，以控制智能设备重新发送音频数据，以达到左右耳机同时播放音频。
本发明提供的一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，降低了主耳机的功耗，提高了音频数据传输的性能，保证了左右耳机的同时播放。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，其特征在于，所述方法包括如下方法步骤：
从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT N从耳机未接收到来自所述智能设备的音频数据包，
则在SLOT N+1所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号，使智能设备不能接收到所述主耳机返回的ACK包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回ACK包；
当所述主耳机未接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回NACK包。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述智能设备未接收到ACK包，或者接收到NACK包，则所述智能设备重新发送音频数据包。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述智能设备与所述主耳机之间建立蓝牙链接，所述主耳机与所述从耳机之间建立蓝牙链接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：所述主耳机将智能设备蓝牙地址、主耳机与智能设备蓝牙链接的加密参数信息传送给所述从耳机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回部分ACK包；
当所述从耳机接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述从耳机向所述智能设备返回另一部分ACK包，与所述主耳机向所述智能设备返回部分ACK包组成完整的ACK包。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述主耳机未接收到所述智能设备发送的音频数据包，则所述主耳机向所述智能设备返回NACK包。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包头包括ARQN比特为 0和/或FLOW比特为0和/或SEQN比特为0。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包，在整个包头以及蓝牙物理层的access code发随机数比特。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从耳机向所述智能设备发送一个干扰信号的数据包头，在整个包头，以及蓝牙物理层的access code，发送正常ACK包的取反。
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