用于无线通信的无线耳机、无线通信方法和介质转让专利

申请号 : CN202011013448.9

文献号 : CN111935796B

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相似专利:

发明人 : 童伟峰罗彬张亮罗飞

申请人 : 恒玄科技(北京)有限公司

摘要 :

本公开涉及一种用于无线通信的无线耳机、无线通信方法和介质。无线耳机包括第一耳机和第二耳机。各个耳机包括:第一天线,其在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布;第二天线,其在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布;切换部件,其配置为:根据切换信号执行所述第一天线和所述第二天线的切换;以及处理器。处理器根据无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,向切换部件发出切换信号,使得第二天线被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而第一天线被启用用于第一与第二耳机之间的无线链接的通信。如此可灵活地针对各种无线链接改善天线收发信号的强度和质量,并提高经由无线耳机的无线通信的抗干扰能力。

权利要求 :

1.一种用于无线通信的无线耳机,所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机,其特征在于,所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机包括:第一天线,所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布;

第二天线,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布;

切换部件,其配置为:根据切换信号执行所述第一天线和所述第二天线的切换;以及处理器,其配置为:根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,向所述切换部件发出切换信号,使得所述第二天线被启用用于该无线耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信,所述处理器进一步配置为:在要经由该无线耳机与智能设备之间的无线链接进行通信但当前启用第一天线的情况下,预先发出切换至所述第二天线用于通信的切换信号;以及在要经由所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接进行通信但当前启用第二天线的情况下,预先发出切换至所述第一天线用于通信的切换信号。

2.根据权利要求1所述的无线耳机,其特征在于,

所述第一耳机还包括:

第一无线通信单元,其配置为:

建立与所述智能设备之间的第一无线链接用于通信;以及

在第N个通信帧的第一时间段内经由所述第一无线链接接收来自所述智能设备的音频数据信息;

所述第二耳机还包括:

第二无线通信单元,其配置为:在第N个通信帧的第一时间段内,经由侦听无线链接获取来自所述智能设备的音频数据信息;以及所述第一耳机的第一无线通信单元进一步配置为:在第N+1个通信帧的第二时间段内,经由所述第一无线链接向所述智能设备传输应答包;或者所述第二耳机的第二无线通信单元进一步配置为:在第N+1个通信帧的第二时间段内,经由所述侦听无线链接向所述智能设备传输应答包,其中,所述切换部件被配置为:在第N个通信帧的第一时间段之前,在当前启用所述第一天线的情况下,预先切换至所述第二天线用于通信。

3.根据权利要求2所述的无线耳机,其特征在于,

所述第一耳机还包括第三无线通信单元,所述第二耳机还包括第四无线通信单元,所述第三无线通信单元和所述第四无线通信单元配置为:建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的第二无线链接;

所述第三无线通信单元或所述第四无线通信单元配置为:

在第N个通信帧内除所述第一时间段以外的第三时间段内,经由所述第二无线链接向另一耳机发送指示包,所述指示包包含其发送者是否正确接收到来自所述智能设备的音频数据的信息;

所述处理器进一步配置为:

在第N个通信帧内第三时间段之前,发出切换至所述第一天线用于通信的切换信号;以及在第N个通信帧内第三时间段之后,发出切换至所述第二天线用于通信的切换信号。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的无线耳机,其特征在于,所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接还包括第三无线链接用于传输耳机交互信息,所述第一耳机还包括第五无线通信单元,所述第二耳机还包括第六无线通信单元,所述第五无线通信单元和所述第六无线通信单元配置为:建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的所述第三无线链接;

所述处理器进一步配置为:在要经由所述第三无线链接进行通信但当前启用所述第二天线的情况下,预先发出切换信号使得所述切换部件切换到所述第一天线。

5.根据权利要求1-3中任何一项所述的无线耳机,其特征在于,各个耳机的第一天线布置在相应耳机背离耳部的一侧上部,各个耳机的第二天线布置在相应耳机的下部。

6.根据权利要求5所述的无线耳机,其特征在于,所述第一天线采用片状天线,所述第二天线采用线状天线。

7.根据权利要求5所述的无线耳机,其特征在于,所述第一天线和所述第二天线中的各个天线为片状天线或线状天线,所述片状天线经由镀膜或镭雕形成在相应耳机的外壳内侧,所述线状天线被环绕折叠以容纳到相应耳机的外壳内侧,以便经由相应耳机的外壳与外界隔离开。

8.根据权利要求1-3中任何一项所述的无线耳机,其特征在于,所述第一天线的最大辐射方向相对于水平方向的偏差小于第一阈值,所述第二天线的最大辐射方向相对于垂直方向的偏差小于第二阈值。

9.根据权利要求1-3中任何一项所述的无线耳机,其特征在于,所述处理器经由SOC芯片实现,所述切换部件包括射频开关芯片,所述射频开关芯片具有第一引脚、第二引脚和第三引脚,第一引脚经由第一天线匹配电路连接到第一天线,第二引脚经由第二天线匹配电路连接到第二天线,所述第三引脚连接到所述SOC芯片。

10.一种无线耳机的无线通信方法,所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机,其特征在于,所述无线通信方法包括:在所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机中设置第一天线和第二天线,使得所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布;

确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况;

根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该无线耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信,进一步包括:在要经由该无线耳机与智能设备之间的无线链接进行通信但当前启用第一天线的情况下,切换至所述第二天线用于通信;以及在要经由所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接进行通信但当前启用第二天线的情况下,切换至所述第一天线用于通信。

11.根据权利要求10所述的无线通信方法,其特征在于,还包括:由所述第一耳机建立与所述智能设备之间的第一无线链接用于通信;

在第N个通信帧的第一时间段内,由所述第一耳机经由所述第一无线链接接收来自所述智能设备的音频数据信息,由所述第二耳机经由侦听无线链接获取来自所述智能设备的音频数据信息;

在第N+1个通信帧的第二时间段内,由所述第一耳机或第二耳机经由所述第一无线链接或侦听无线链接向所述智能设备传输应答包;

其中,所述无线通信方法还包括:在第N个通信帧的第一时间段之前,在当前启用所述第一天线的情况下,预先切换至所述第二天线用于通信。

12.根据权利要求11所述的无线通信方法,其特征在于,还包括:建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的第二无线链接;

在第N个通信帧内除所述第一时间段以外的第三时间段内,经由所述第二无线链接由一耳机向另一耳机发送指示包,所述指示包包含其发送者是否正确接收到来自所述智能设备的音频数据的信息;

所述无线通信方法还包括:

在第N个通信帧内第三时间段之前,切换至所述第一天线用于通信;以及在第N个通信帧内第三时间段之后,切换至所述第二天线用于通信。

13.根据权利要求12所述的无线通信方法,还包括:

建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的第三无线链接用于传输耳机交互信息,所述第三无线链接与所述第二无线链接彼此独立;

在要经由所述第三无线链接进行通信但当前启用所述第二天线的情况下,切换到所述第一天线。

14.一种非易失性计算机存储介质,其设置在无线耳机中的各个耳机中且存储有计算机可执行指令,其特征在于,所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机,所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机包括第一天线和第二天线,所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布,所述计算机可执行指令由处理器执行时实行一种无线通信方法,包括:确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况;

根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信,进一步包括:在要经由该无线耳机与智能设备之间的无线链接进行通信但当前启用第一天线的情况下,切换至所述第二天线用于通信;以及在要经由所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接进行通信但当前启用第二天线的情况下,切换至所述第一天线用于通信。

15.根据权利要求14所述的非易失性计算机存储介质,其特征在于,所述无线通信方法还包括:由所述第一耳机建立与智能设备之间的第一无线链接用于通信;

在第N个通信帧的第一时间段内,由所述第一耳机经由所述第一无线链接接收来自所述智能设备的音频数据信息,由所述第二耳机经由侦听无线链接获取来自所述智能设备的音频数据信息;

在第N+1个通信帧的第二时间段内,由所述第一耳机或第二耳机经由所述第一无线链接或侦听无线链接向所述智能设备传输应答包;

其中,所述无线通信方法还包括:在第N个通信帧的第一时间段之前,在当前启用所述第一天线的情况下,预先切换至所述第二天线用于通信。

16.权利要求15所述的非易失性计算机存储介质,其特征在于,所述无线通信方法还包括:建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的第二无线链接;

在第N个通信帧内除所述第一时间段以外的第三时间段内,经由所述第二无线链接由一耳机向另一耳机发送指示包,所述指示包包含其发送者是否正确接收到来自所述智能设备的音频数据的信息;

所述无线通信方法还包括:

在第N个通信帧内第三时间段之前,切换至所述第一天线用于通信;以及在第N个通信帧内第三时间段之后,切换至所述第二天线用于通信。

17.根据权利要求16所述的非易失性计算机存储介质,其特征在于,所述无线通信方法还包括:建立所述第一耳机与所述第二耳机之间的第三无线链接用于传输耳机交互信息,所述第三无线链接与所述第二无线链接彼此独立;

在要经由所述第三无线链接进行通信但当前启用所述第二天线的情况下,切换到所述第一天线。

说明书 :

用于无线通信的无线耳机、无线通信方法和介质

技术领域

[0001] 本公开涉及耳机领域,更具体地,涉及一种对耳耳机与数个智能设备的无线通信方法、无线通信系统及介质。

背景技术

[0002] 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(例如智能手机、笔记本电脑、平板电脑等),然而这会限制佩戴者的行动,尤其是在运动场景下。同时,耳机线的缠绕和拉扯以及听诊器效应都影响耳机佩戴者的听音体验。普通蓝牙耳机虽然取消了耳机和智能设备之间的导线,但左右耳之间仍然存在导线。由此真无线立体声耳机应运而生。
[0003] 现有的真无线耳机通常包括第一耳机和第二耳机分别用于左右耳,各个耳机中通常设置有单个天线,且对该天线的辐射分布没有特别关注,从而导致在两个耳机之间进行无线通信以及在各个耳机与智能设备之间进行无线通信时,天线的收发信号强度较弱且质量欠佳,有时甚至受到外界干扰和噪声的严重影响,进而显著影响用户的使用体验。显然,现有耳机无法提供解决上述问题的技术方案。

发明内容

[0004] 提供了本公开以解决现有技术中存在的上述问题。
[0005] 本公开需要一种用于无线通信的无线耳机、无线通信方法和介质,其在各个(单耳)耳机中分别设置在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布的第一天线和在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布的第二天线,能够根据无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,切换到辐射分布的优势方向与该无线链接匹配的天线,从而灵活地针对各种无线链接改善天线收发信号的强度和质量,并提高经由无线耳机的无线通信的抗干扰能力。
[0006] 根据本公开的第一方面,提供了一种用于无线通信的无线耳机,所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机。所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机可包括第一天线、第二天线、切换部件和处理器。所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布;而第二天线,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布。切换部件可配置为:根据切换信号执行所述第一天线和所述第二天线的切换。处理器可配置为:根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,向所述切换部件发出切换信号,使得所述第二天线被启用用于该无线耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。
[0007] 根据本公开的第二方面,提供了一种无线耳机的无线通信方法,所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机。所述无线通信方法可包括如下步骤。在所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机中设置第一天线和第二天线,使得所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布。可确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况。然后,可根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该无线耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。
[0008] 根据本公开的第三方面,提供了一种非易失性计算机存储介质,其设置在无线耳机中的各个耳机中且存储有计算机可执行指令。所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机,所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机包括第一天线和第二天线,所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布。所述计算机可执行指令由处理器执行时实行一种无线通信方法。该无线通信方法可包括:确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况;根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。
[0009] 利用根据本公开各个实施例的用于无线通信的无线耳机、无线通信方法和介质,可以根据无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,切换到辐射分布的优势方向与该无线链接匹配的天线,从而灵活地针对各种无线链接改善天线收发信号的强度和质量,并提高经由无线耳机的无线通信的抗干扰能力。

附图说明

[0010] 在不一定按比例绘制的附图中,相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例,并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候,在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的,而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
[0011] 图1示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机的结构示意图。
[0012] 图2示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机的天线切换处理的流程图。
[0013] 图3(a)示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机的配置框图。
[0014] 图3(b)示出根据本公开实施例的无线耳机在侦听模式下的无线通信的示意图。
[0015] 图4示出根据本公开实施例的无线耳机中第一天线和第二天线的构造示意图。
[0016] 图5(a)示出根据本公开实施例的在侦听模式下的无线耳机的无线通信方法的时序图。
[0017] 图5(b)示出根据本公开实施例的在转发模式下的无线耳机的无线通信方法的时序图。
[0018] 图6示出根据本公开实施例的无线耳机中各个耳机中的示意性线路图。
[0019] 图7示出根据本公开实施例的无线耳机的无线通信方法的主要步骤的流程图。

具体实施方式

[0020] 为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述,但不作为对本公开的限定。本文中所描述的各个步骤,如果彼此之间没有前后关系的必要性,则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制,本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整,只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。
[0021] 下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机和无线通信方法。
[0022] 图1示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机的结构示意图。所述无线耳机是对耳耳机,通常可以包括第一耳机和第二耳机。所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机可具有相似的构造,下面结合图1对单个耳机(第一耳机或第二耳机)的结构进行具体说明。
[0023] 如图1所示,各个耳机可以包括第一天线101a、第二天线101b、切换部件102和主芯片103。所述第一天线101a在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,如左上角的辐射分布图所示,其中,x轴和y轴表示水平面上的正交方向,z轴表示垂直方向(上下方向)。如左下角的辐射分布图所示,第二天线101b在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布。也就是说,第一天线101a的优势辐射方向靠近水平方向,并与两个耳机佩戴于用户耳内的情况下的连线方向相一致,从而在启用第一天线101a专用于双耳(即第一耳机与第二耳机)之间的无线通信时,信号强度和质量更好,抗干扰效果更好。与之相比,第二天线101b的优势辐射方向靠近垂直方向,在对耳耳机的第一耳机和第二耳机均佩戴于用户耳内的情况下,智能设备通常设置在低于用户耳部的下方位置处,例如置于用户衣服口袋内、桌子上、低处的支架上等等,各个耳机与智能设备的连线方向通常也接近垂直方向,从而在启用第二天线101b专用于各个耳机与智能设备之间的无线通信时,信号强度和质量更好,抗干扰效果也更好。
[0024] 切换部件102可以配置为根据来自主芯片103的切换信号来按需执行所述第一天线101a和所述第二天线101b的切换。图1中采用主芯片103作为各个耳机中的主要功能电路的示例,须知,主要功能电路不限于此。主要功能电路配置为执行各个耳机的主要功能,例如但不限于无线通信功能(例如蓝牙通信、WIFI通信)、降噪功能、VAD识别功能等等。主要功能电路可以包括处理器104和存储器105。注意,根据本公开的各个实施例中的各个单元,可以实现为存储在存储器上的计算机可执行指令,由处理器执行时可以实现相应的步骤;也可以实现为具有相应逻辑计算能力的硬件;也可以实现为软件和硬件的组合(固件)。各个单元可以整合在单个耳机(第一耳机或第二耳机)内,以加快各种处理的判定速度,并减少通信开销。在一些实施例中,处理器104可以实现为FPGA、ASIC、DSP芯片、SOC(片上系统)、MPU(例如但不限于Cortex)等中的任何一种。处理器104可以通信地耦合到存储器105并且被配置为执行存储在其中的计算机可执行指令。存储器105可以包括只读存储器(ROM)、闪存、随机存取存储器(RAM)、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM的动态随机存取存储器(DRAM)、静态存储器(例如,闪存、静态随机存取存储器)等,其上以任何格式存储计算机可执行指令。在一些实施例中,计算机可执行指令可以被处理器访问,从ROM或者任何其他合适的存储位置读取,并加载到RAM中供处理器执行,以实现根据本公开各个实施例的无线通信方法。
[0025] 为了描述的便利,下文中主要以处理器104实现为SOC为例(相应地主要功能电路实现为主芯片103)进行说明,但须知其可以采用上文所述的其他实现方式,在此不赘述。
[0026] 处理器104可以配置为: 根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,向所述切换部件102发出切换信号,使得所述第二天线101b被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线101a被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。注意,“要经由无线链接进行通信”可以涵盖了稍迟要经由该无线链接进行通信但当前尚未进行通信的情况,也可以涵盖正在经由无线链接进行无线通信的过程中;“根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,向所述切换部件102发出切换信号”可以涵盖根据所述情况发出不同指示内容的切换信号,也可以涵盖根据所述情况不发出切换信号等。以各个耳机(即第一耳机或第二耳机)与智能设备之间的无线链接为例:对于前一种情况来说,确定当前启用的是否第二天线101b,如果是,则发出无需切换的切换信号或不发出切换信号,如果否(当前启用的是第一天线101a或者当前没有启用任何天线),则发出切换至第二天线101b的切换信号;对于后一种情况来说,确定当前启用的是否第二天线101b,如果是,则发出无需切换的切换信号或不发出切换信号,如果否(当前启用的是第一天线101a),则发出切换至第二天线101b的切换信号。如此,处理器104可以根据无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,生成适当的切换信号,以适当的方式作用于切换部件102(例如切换或不切换、切换至第一天线101a或第二天线101b等),灵活地启用优势辐射方向与无线链接的通信方向相匹配的天线,从而改善无线通信的信号收发强度和质量,并改善抗干扰效果。在一些情况下,切换信号可以由软件利用处理器发出。在另一些情况下,可以由软件来配置硬件触发时刻(比如在时钟计数器值达到某一特定值时,再比如在无线物理帧发送时刻之前的N(N个正整数)个时钟周期时刻),在硬件触发时刻来进行切换动作。硬件触发的好处在于,软件只需要事先配置,就可以在精准时刻去做切换,且在切换时刻,不需要软件的参与,此时处理器可以在处理其它任务。一方面能做到精准时刻切换,另一方面降低了处理器的负荷。
[0027] 图2示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机的天线切换处理的流程图。类似地,该天线切换处理可以由处理器104执行。如图2所示,在步骤201,可以确定无线耳机的通信状况。在图2中,以稍迟要经由该无线链接进行通信但当前尚未进行通信的情况为例进行说明,但须知本公开不限于此,本领域技术人员通过调整也可将其转用于正在经由无线链接进行无线通信的过程中,在此不赘述。
[0028] 进一步地,在步骤202,可以判定是否当前耳机要与智能设备经由无线链接进行通信。如果否,则在步骤206,可以继续判定第一耳机与第二耳机之间要经由无线链接进行通信。
[0029] 在当前耳机要与智能设备经由无线链接进行通信的情况下(步骤202的判定结果为肯定),可以在步骤203判定当前启用的是否第一天线(在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布的第一天线101a)。如果当前启用的是第一天线,则在步骤204预先发出切换至第二天线(在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布的第二天线101b)用于通信的切换信号,从而切换到优势辐射方向适合耳机与智能设备的通信方向的第二天线。如果当前启用的是第二天线而不是第一天线(步骤203的判定结果为否定),也就是已经切换到优势辐射方向适合耳机与智能设备的通信方向的第二天线,则在步骤205,无需切换,只要保持切换部件的当前切换状态即可。
[0030] 在第一耳机与第二耳机之间要经由无线链接进行通信的情况下(步骤206的判定结果为肯定),可以在步骤207判定当前启用的是否第二天线。如果当前启用的是第二天线,则在步骤208预先发出切换至第一天线用于通信的切换信号,从而切换到优势辐射方向适合第一耳机与第二耳机之间的通信方向的第一天线。如果当前启用的是第一天线而不是第二天线(步骤207的判定结果为否定),也就是已经切换到优势辐射方向适合第一耳机与第二耳机之间的通信方法的第一天线,则在步骤205,无需切换,只要保持切换部件的当前切换状态即可。
[0031] 注意,步骤203和步骤207可以采用其他实现方式。在一些实施例中,在步骤203也可以判定是否尚未启用任何天线,如果尚未启用任何天线,也可以在步骤204预先发出切换至第二天线(在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布的第二天线101b)用于通信的切换信号。类似情况适用于步骤207,在此不赘述。
[0032] 图3(a)示出根据本公开实施例的用于无线通信的无线耳机100的配置框图,图3(b)示出根据本公开实施例的无线耳机100在侦听模式下的无线通信的示意图。下面结合图3(a)和图3(b)对无线耳机100在侦听模式下的无线通信流程进行说明。
[0033] 在一些实施例中,第一耳机103a可以包括第一无线通信单元106a,第二耳机103b可以包括第二无线通信单元106b。第一无线通信单元103a可以配置为:建立与所述智能设备300之间的第一无线链接301a用于通信,以便经由所述第一无线链接301a,接收来自所述智能设备300的音频数据信息,并向智能设备300传输应答包(ACK/NACK)。第一无线通信单元103a可以配置为将第一无线链接301a的相关通信参数,例如但不限于智能设备300的媒体访问控制(mac)地址等标识信息、同步信息、频段信息、加密参数等,以便第二无线通信单元106b可以侦听,并经由侦听无线链接301b,获取来自所述智能设备300的音频数据信息,并如果需要的话,向智能设备300传输应答包(ACK/NACK)。
[0034] 如图3(a)所示,第一耳机103a还可以包括切换单元109a,第二耳机103b还可以包括切换单元109b,切换单元109a和切换单元109b可以分配为分别执行相应耳机关于天线切换的判定并发出相应的切换信号,以驱动切换部件102启用/保持适当的第一天线101a/第二天线101b。
[0035] 在一些实施例中,所述第一耳机103a还可以包括第三无线通信单元107a,所述第二耳机103b还可以包括第四无线通信单元107b,所述第三无线通信单元107a和所述第四无线通信单元107b可以配置为:建立所述第一耳机103a与所述第二耳机103b之间的第二无线链接302,以便经由所述第二无线链接302向另一耳机发送指示包,所述指示包包含其发送者是否正确接收到来自所述智能设备300的音频数据的信息。作为示例,指示包可以包括ECC包,在其发送者正确接收到来自所述智能设备300的音频数据的信息的情况下,ECC包可以包含对该正确接收的音频数据编码得到的纠错码而不包含音频数据,从而其数据量可以显著小于对应的音频数据包。在一些实施例中,发送者发送了ECC包,则意味着其正确接收到了来自所述智能设备300的音频数据的信息,接收者可以优先利用数据量较小的ECC包,来尝试对其侦听所得的音频数据进行纠错,从而在降低通信负荷的同时改善音频数据纠错的成功率和效率。作为另一示例,指示包也可以采用其他实现方式(最简单方式例如ACK/NACK包),以传输发送者是否正确接收到来自所述智能设备300的音频数据的信息。受益于指示包,第一耳机103a或第二耳机103b可以向智能设备300回复体现第一耳机103a和第二耳机103b两者是否都正确接收到音频数据的ACK/NACK包,以供智能设备300据此决定要不要重发音频数据帧。
[0036] 在一些实施例中,所述第一耳机103a还可以包括第五无线通信单元108a,所述第二耳机103b还可以包括第六无线通信单元108b,所述第五无线通信单元108a和所述第六无线通信单元108b可以配置为:建立所述第一耳机103a与所述第二耳机103b之间的第三无线链接303,用于传输耳机之间的交互信息,例如但不限于第一无线链接301a的相关通信参数、第一耳机103a与第二耳机103b之间的同步播放信息、跳频信息、音量的同时调节交互信息、主从切换的命令交互信息等。注意,该第三无线链接303与第二无线链接302是彼此独立的,且可以采用彼此不同的通信模式(蓝牙、WIFI等)。
[0037] 图4示出根据本公开实施例的无线耳机中第一天线401和第二天线402的构造示意图。图4中以用于佩戴在左耳内的单耳耳机作为示例进行说明。在一些实施例中,该耳机的第一天线401可以布置在背离耳部的一侧(即图4中的左侧)上部,从而尽量在横向上远离头部,使得辐射信号不容易被头部遮挡;第二天线402可以布置在下部,例如但不限于该耳机的中空的支撑杆内,从而使得辐射信号在向下方向(例如朝着地面延伸的方向)上传输的过程中不容易被耳机构件遮挡。通过第一天线401和第二天线402在位置上的适当布置,能够减少收发信号的遮挡,进而提高收发信号的强度和质量。
[0038] 在一些实施例中,所述第一天线401可以采用片状天线,所述第二天线402可以采用线状天线。耳机上部的曲面内侧为片状天线提供了充足的布置空间,而耳机下部的细长的中空支撑杆则为线状天线提供充足的布置空间,采用这样的天线形态,无需改造惯常的耳机构造就可以实现两个天线的内置,从而降低成本,以及根据本公开各个实施例的天线布置与现有各种无线耳机的兼容性。
[0039] 在一些实施例中,所述第一天线401和所述第二天线402中的各个天线可以采用片状天线或线状天线。所述片状天线可以经由镀膜或镭雕形成在相应耳机的外壳内侧,所述线状天线被环绕折叠以容纳到相应耳机的外壳内侧,以便经由相应耳机的外壳与外界隔离开。如此,各个天线可以经由隔离件避免与人体直接接触,使之少受人体静电的影响。进一步说来,在相应耳机的外壳内侧可充分利用外壳内侧的现有富余内表面,经由镀膜或镭雕形成充足面积的片状天线,以确保信号的收发强度和质量并提高抗干扰性。通过利用各个耳机基部的支撑杆内的富余容纳空间,可以将(可确保收发强度和质量的)充足长度(例如大约30mm)的线状天线盘绕成折叠形状,从而将尺寸压缩到3mm*9mm左右,方便地容纳固定在支撑杆内的富余容纳空间内。如此,充分利用了各个无线耳机内现成的富余的容纳表面和容纳空间,在合适地内置了两个信号收发质量良好的天线的同时,依然维持了各个无线耳机的紧凑外形。
[0040] 在一些实施例中,所述第一天线401的最大辐射方向相对于水平方向的偏差可以小于第一阈值,所述第二天线402的最大辐射方向相对于垂直方向的偏差可以小于第二阈值,从而确保第一天线401的最大辐射方向更接近于佩戴到耳内的情况下两个耳机之间的连线方向,与智能设备联用的情况下第二天线402的最大辐射方向指向地面(或者说通常放置在耳机下方的智能设备),使得在信号传输方向上确保足够的辐射强度,提高信号质量和抗干扰性。
[0041] 图5(a)示出根据本公开实施例的在侦听模式下的无线耳机的无线通信方法的时序图。关于侦听模式的细节,可参见结合图3(b)的说明内容,在此不赘述。
[0042] 如图5(a)所示,在第N个通信帧的第一时间段501内,智能设备可以发送(TX)音频数据信息,第一耳机经由第一无线链接接收(RX)来自所述智能设备的音频数据信息,而第二耳机可经由侦听无线链接获取(RX)来自所述智能设备的音频数据信息。
[0043] 在第N个通信帧内除所述第一时间段501以外的第三时间段503内,第一耳机经由第二无线链接向第二耳机发送(TX)指示包(例如ECC包),所述指示包可以包含其发送者是否正确接收到来自所述智能设备的音频数据的信息,第二耳机可以接收(RX)所述指示包。
[0044] 在第N+1个通信帧的第二时间段502内,第二耳机可以经由侦听无线链接向所述智能设备传输应答包(TX(ACK或NACK))。在一些实施例中,在第N+1个通信帧的第二时间段502内,第一耳机可以经由第一无线链接向所述智能设备传输应答包。
[0045] 在一些实施例中,在第N个通信帧的第一时间段501之前,在当前启用所述第一天线的情况下,可以预先切换至所述第二天线用于通信。
[0046] 在一些实施例中,在第N个通信帧内第三时间段503之前,可以由处理器发出切换至所述第一天线用于通信的切换信号,在第N个通信帧内第三时间段503之后,可以由处理器发出切换至所述第二天线用于通信的切换信号。在第三时间段503内执行通信方向主要在水平方向的耳机间的无线通信,在其之前的第一时间段501和其之后的第二时间段502中则均执行通信方向主要在垂直方向上的智能设备与耳机之间的无线通信,通过将第一时间段501中的启用天线切换为辐射优势方向在水平方向上的第一天线再进行耳机之间的无线通信,并将第三时间段503中的启用天线切换为辐射优势方向在垂直方向上的第二天线再进行智能设备与耳机之间的无线通信,可以确保在第N个通信帧和第N+1个通信帧中,对于各种不同的无线通信确保全程启用与之匹配的天线,从而使得无线通信的整体信号强度更好,信号质量更好,抗干扰性能更好。并且,这两种切换分别有效利用了第一时间段501与第三时间段503之间的富余时间段,以及第三时间段503与第二时间段502之间的富余时间段,从而确保了切换方式可以与侦听模式下的智能设备与对耳耳机之间的普通通信时序良好兼容。
[0047] 图5(b)示出根据本公开实施例的在转发模式下的无线耳机的无线通信方法的时序图。与侦听模式不同,在转发模式下,第一耳机接收来自智能设备的音频数据,并放置于音频存储器,然后第一耳机从音频存储器读取音频数据或获取其中一个声道的音频数据,把它转发给第二耳机。与侦听模式不同,在第N个通信帧的第四时间段504内,由智能设备向第一耳机发送(TX)音频数据信息,由第一耳机接收(RX)音频数据信息;在第N+1个通信帧的第五时间段505内,由第一耳机发送是否正确接收了音频数据信息的应答包(TX(ACK或NACK))以被智能设备接收(RX)应答包。接着,在第N+2个通信帧的第六时间段中,由第一耳机将所接收的音频数据信息(该音频数据可以包含由第一耳机在比第N个通信帧时刻更早时候从智能设备接收到的音频数据信息)转发(TX)给第二耳机接收(RX);在第N+3个通信帧的第七时间段内,由第二耳机发送是否正确接收了转发的音频数据信息的应答包(TX(ACK或NACK))以被第一耳机接收(RX)。
[0048] 在一些实施例中,在第四时间段504之前,可以预先检测是否启用了适合用于智能设备与耳机之间的无线通信的第一天线,如果否,则预先切换到第一天线以备用于智能设备与耳机之间的无线通信。在一些实施例中,在第N+1帧的第五时间段之后,可以检测是否启用了适合用于耳机之间的无线通信的第二天线,如果否,则预先切换到第二天线以备用于第一耳机与第二耳机之间的无线通信。在一些实施例中,在N+3个通信帧的第七时间段之后,尤其是第二耳机正确接收到第一耳机转发的音频数据信息的情况下,也可以切换到适合用于智能设备与耳机之间的无线通信的第一天线,以备用于后续接下来智能设备与耳机之间的无线通信。
[0049] 图6示出根据本公开实施例的无线耳机中各个耳机中的示意性线路图。如图6所示,处理器经由SOC芯片实现(参见主芯片103),切换部件102可以包括射频开关芯片,所述射频开关芯片可以具有第一引脚PIN 1、第二引脚PIN 2和第三引脚PIN 3,第一引脚PIN 1可以经由第一天线匹配电路601连接到第一天线101a,第二引脚PIN 2可以经由第二天线匹配电路602连接到第二天线101b,所述第三引脚PIN 3可以连接到所述SOC芯片103的PIN 4。在一些实施例中,PIN 4可以是主芯片103的专用接口,也可以是指定的GPIO接口之一。如虚线及其连接的虚线框所示,在一些实施例中,第一天线匹配电路601可以实现为虚线框中所示的简单电路,其包括接地的电容601b以及电容601b的非接地一端所连接的电感器601a,电容601b和电感器601a的参数可以设置为与对应天线(即第一天线101a)的阻抗匹配。在一些实施例中,第二天线匹配电路602也可以采用类似的电路结构,在此不赘述。
[0050] 在一些实施例中,射频开关芯片102的PIN 3和主芯片103的PIN 4可以经由电线直接相连,也可以经由射频匹配电路(图中未示出)相连。
[0051] 图7示出根据本公开实施例的无线耳机的无线通信方法的主要步骤的流程图。如图7所示,所述无线通信方法首先始于步骤701,在所述第一耳机和所述第二耳机中的各个耳机中设置第一天线和第二天线。其中,所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布,两者分别适合于耳机之间的无线通信以及耳机与智能设备之间的无线通信。
[0052] 接着,在步骤702,可以确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况。例如,当前耳机是否要与智能设备经由无线链接进行通信,第一耳机与第二耳机是否要经由无线链接进行通信,是否不会进行任何无线通信等等。在步骤703,可以根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。根据本公开各个实施例的根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况对所述第一天线和第二天线进行切换的具体示例可以独立地或者彼此结合地引用于此,作为对步骤703的进一步说明,在此不赘述。
[0053] 在一些实施例中,还提供了一种非易失性计算机存储介质,其设置在无线耳机中的各个耳机(即第一耳机和第二耳机)中且存储有计算机可执行指令。各个耳机可以包括第一天线和第二天线,所述第一天线在水平方向上的辐射分布大于垂直方向上的辐射分布,所述第二天线在垂直方向上的辐射分布大于水平方向上的辐射分布。所述计算机可执行指令由处理器执行时,可以实行根据本公开各个实施例的无线通信方法,包括:确定所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况;根据所述无线耳机要经其进行通信的无线链接的情况,对所述第一天线和第二天线进行切换,使得所述第二天线被启用用于该耳机与智能设备之间的无线链接的通信而所述第一天线被启用用于所述第一耳机与所述第二耳机之间的无线链接的通信。根据本公开各个实施例的无线通信方法结合于此,在此不赘述。
[0054] 此外,尽管已经在本文中描述了示例性实施例,其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如,各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释,并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例,其示例将被解释为非排他性的。因此,本说明书和示例旨在仅被认为是示例,真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
[0055] 以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外,在上述具体实施方式中,各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反,本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而,以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中,其中每个权利要求独立地作为单独的实施例,并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。