利用扩充基座接收音频的穿戴式系统的制作方法

本发明涉及一种利用扩充基座接收音频的穿戴式系统，尤指针对一穿戴式装置(如：耳机)设计一可插接的扩充模基座，该扩充基座内储存有一无线模块，以在该扩充基座插接至该穿戴式装置上后，该穿戴式系统能通过该穿戴式装置内储存的一通行码，配合该扩充基座的无线功能，连线至一第三方服务器，下载原始音频文件，并加密储存为终端音频文件。

背景技术：

近年来，随着微电子科技及音频压缩技术的快速发展，人们聆听音乐的方式有了飞跃式的进步，不再需要通过笨重、难以移动的录音机或大型喇叭，而能使用轻便的智能型装置(如：智能型手机、数字式随身听、ipod等)，搭配耳机，随时随地聆听音乐。然而，随着“耳机”的普及化，人们对于耳机的依赖度与使用时机也越来越广，例如：在运动或健身时，也有不少人会习惯配戴耳机，以沉浸在不同音乐的氛围中，或随时接听手机的来电。此一耳机使用趋势的改变，甚至促使业者在市面上开设“运动式耳机”的独特类别，耳机对于现代人的重要性与市场潜在商机，不言可喻。

耳机根据接收音频的方式能分为“有线式”及“无线式”，“有线式耳机”必须通过实体线路，插接至智能型装置上，以接收音频，目前已能被设计的十分轻巧，但受限于实体线路的连接，仍会对使用者的活动造成局限；“无线式耳机”则以无线技术连接至智能型装置(多以蓝芽技术为主流)，以接收音频，虽然使用及携带上较为便利，但因为内部必须配置电池，故体积较难简化。发明人发现，无论是何种类型的耳机，因为都必须由智能型装置提供音频，故用户仍必须同时携带智能型装置，始能聆听音乐，此一应用方式，将限制了耳机的发展可能性。

为解决前述问题，发明人曾设计出一种改良式的耳机及对应的服务系统(中国台湾专利的申请案号为104144668及104144673)，请参阅图1所示，该耳机a内设有一储存元件及一短距无线通信元件，该储存元件供储存音频档案，该短距无线通信元件则能通过蓝牙、nfc或zigbee等短距传输技术，分别连接至使用者的各个终端装置b，如此，在使用时，使用者可先通过各该终端装置b，连上因特网n，以分别登入一管理服务器c1及一第三方服务器c2(如：kkbox、mymusic、spotify、applemusic等串流音频网站)，下载音频档案；而在使用者欲短暂外出或运动时，即可通过耳机a的短距无线通信元件，由各该终端装置b处接收音频档案，据此，使用者仅需携带该耳机a，即可轻便地随时聆听音乐，大幅提升了使用上的便利性。

前述设计虽然彻底改变了传统市场对于耳机的认知及运作方式，令耳机能作为一个可独立运作的装置，储存并播放音乐，但发明人认为，前述设计仍有可调整改进的空间，例如：该耳机a虽可独立播放音乐，但是在接收音频档案时，仍必须由各终端装置b为主导，作为与各服务器c1、c2间的桥梁，以进行下载、验证及传输档案等作业。意即，该耳机a在使用上仍有许多功能需依赖于各该终端装置b，因此，发明人乃进一步思考，是否能对前述耳机a做出改良，在不影响其配戴便利性的前提下，使其具有直接与各服务器c1、c2相连线的功能，以大幅提升其使用便利性？

为了让前述耳机a能真正被改良成为一功能完善的“穿戴式装置”，且符合市场需求，发明人认为，在设计上有三点重要问题需去克服：即，“文件传输方式”、“体积轻巧”及“电池续航力”。以前述耳机a为例，若欲使其不再依赖该终端装置b，则如何与各服务器c1、c2进行验证、并对档案加密，乃是设计上的一大考验；此外，前述耳机a通过内部的短距无线通信元件与终端装置b相连接，虽然该短距无线通信元件与一般的网络模块相比较为省电，但仍会占据体积，影响可配置的电池容量。因此，如何对前述问题进行改良，以在设计出一种更易于操作使用的穿戴式装置，即成为本发明在此亟欲解决的重要问题。

技术实现要素：

有鉴于发明人过去设计的耳机在使用上仍过度依赖终端装置，致使在使用及携带上仍不够便利的问题，发明人凭借着多年来的实务经验，经过多次的研究、测试与改良后，终于设计出本发明的一种利用扩充基座接收音频的穿戴式系统，期能进一步提升使用者更佳的优良体验。

本发明的一个目的，是提供一种利用扩充基座接收音频的穿戴式系统，包括一穿戴式装置及一扩充基座，该穿戴式装置上设有一第一端口，该穿戴式装置内至少设有一第一储存模块、一音频播放模块、一第一电力模块及一第一微处理器，该第一储存模块供储存至少一应用程序、多个终端音频文件及一通行码；该第一微处理器分别与该第一端口、第一储存模块、音频播放模块及第一电力模块相电气连接，以能接收该第一电力模块传来的驱动电力，执行该应用程序，并通过该音频播放模块播放出各该终端音频文件；该扩充基座上设有一第二端口，其内设有一无线模块，其中，该第二端口能与该第一端口相插接，使该扩充基座能以实体连接方式与该穿戴式装置组装成一体，以进行数据传输，又，该扩充基座能经由该无线模块，将该穿戴式装置内的该通行码传送至一第三方服务器，以使该第三方服务器根据该通行码，传输多个原始音频文件至该扩充基座，且令该穿戴式装置将该原始音频文件储存为该终端音频文件。如此，通过在该穿戴式装置上设计一可自由拆卸组装的扩充基座，即可使该穿戴式装置便利地取得终端音频文件，并简化其体积、提升使用及携带上的弹性。

本发明的另一个目的，是该穿戴式系统的一种运作方式，在该扩充基座接收到该原始音频文件后，该扩充基座能对该原始音频文件进行一加密程序，以形成一加密音频文件，且将该加密音频文件传送至该穿戴式装置；该穿戴式装置则能对该加密音频文件执行一解密程序，以还原出该原始音频文件，并储存为对应的终端音频文件。

本发明的又一个目的，是该穿戴式系统的另一种运作方式，在该扩充基座接收到该原始音频文件后，该扩充基座能将该原始音频文件传输至该穿戴式装置，由该第一微处理器对该原始音频文件进行一加密程序，以形成一加密音频文件，并将该加密音频文件储存至该第一储存模块内，以形成对应的终端音频文件；且该第一微处理器接收到一播放指令时，其能读取该终端音频文件，执行一解密程序，以还原出该原始音频文件，并将该原始音频文件传输至该音频播放模块进行播放。

附图说明

图1是现有技术的耳机及服务系统示意图；

图2是本发明的穿戴式系统的第一较佳实施例示意图；

图3是本发明的穿戴式系统的第二较佳实施例示意图；及

图4是本发明的穿戴式系统的第三较佳实施例示意图。

附图标记说明

现有技术

耳机………a

终端装置………b

智能型装置………b1

笔记本电脑………b2

个人计算机………b3

管理服务器………c1

第三方服务器………c2

因特网………n

本发明

穿戴式系统………1

因特网………10

穿戴式装置………11、11’

第一端口………110

第一储存模块………111

音频播放模块………112

第一电力模块………113

第一微处理器………114

切换开关………114a

第二电力模块………115

扩充基座………12

第二端口………120

第二储存模块………121

无线模块………122

充电模块………123

第二微处理器………124

管理服务器………13

第三方服务器………14

终端装置………2

笔记本电脑………2a

个人计算机………2b

播放单元………3

控制单元………4

播音单元………3’

中继单元………4’

播音电池模块………40

第一短距无线通信元件………41

第二短距无线通信元件………42

应用程序………p

终端音频文件………m

验证数据………d

通行码………t

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供一种利用扩充基座接收音频的穿戴式系统，请参阅图2所示，其为本发明的第一较佳实施例，该穿戴式系统1包括一穿戴式装置11(如：耳机earphone)及一扩充基座(docking)，该穿戴式装置11上设有一第一端口110，该第一端口110可为pogo连接器插座、磁性连接器、usb接口(如：usb、microusb、usbtypec等)插座等实体连接结构，可进行数据传输，该穿戴式装置11内部则设置有一第一储存模块111、一音频播放模块112、一第一电力模块113及一第一微处理器114，该第一储存模块111供储存至少一应用程序p(如：音频播放程序)、多个终端音频文件m、至少一验证数据d(如：用户的账号密码userprofile、或该穿戴式系统1的机码)及一通行码t(token)，这些终端音频文件m、验证数据d及通行码t的储存方式将于后文详述。

该音频播放模块112用以播放该第一储存模块111内储存的各该终端音频文件m；该第一微处理器114分别与该第一端口110、第一储存模块111、音频播放模块112及第一电力模块113相电气连接，以能接收该第一电力模块113传来的驱动电力，执行该应用程序p，并通过该音频播放模块112播放出各该终端音频文件m。

该扩充基座12上设有一第二端口120，该第二端口120的形式与该第一端口110相对应，可为pogo连接器插头、磁力连接器或usb接口(如：usb、microusb、usbtypec等)插头等实体连接结构，以能与该第一端口110相插接，使该扩充基座12能以实体连接方式与该穿戴式装置11组装成一体，进行数据的传输(在本实施例中，这些端口110、120同时具有数据及电力传输的功能)。

该扩充基座12内则设有一第二储存模块121、一无线模块122、一充电模块123及一第二微处理器124；该无线模块122(如：wifi模块)能通过因特网10，连线至一管理服务器13及一第三方服务器14(如：kkbox、mymusic、spotify、applemusic)；该充电模块123可为一充电电路及连接插座，以能与外部的一外部电源(如：行动电源)相电气连接。

该第二微处理器124分别与该第二端口120、第二储存模块121、无线模块122及充电模块123相电气连接，使该扩充基座12能经由该无线模块122，将该穿戴式装置11内的该通行码t传送至该第三方服务器14，以使第三方服务器14根据该通行码t，传输多个原始音频文件至该扩充基座12，且令该穿戴式装置11将该原始音频文件储存为该终端音频文件m，兹说明该穿戴式系统1的两种运作方式如下：

(1)在第一种运作方式中，该第二微处理器124能先通过该第二端口120，取得该穿戴式装置11内的验证数据d，并通过该无线模块122，连线至该管理服务器13，使该管理服务器13能根据该验证数据d，辨识出用户的账户，此时，该管理服务器13即会回传该通行码t。接着，该第二微处理器124还能通过该第二端口120，取得储存于该穿戴式装置11内的通行码t，并通过该无线模块122，连线至该第三方服务器14，以根据该通行码t，将多个原始音频文件(如：用户的歌单及对应mp3音频档案)下载至该穿戴式系统1中，且该穿戴式装置11能将该原始音频文件储存为该终端音频文件m(原始音频文件转存为终端音频文件m的细节将于后文详述)。

(2)在第二种运作方式中，整个流程是由“第一微处理器114”来主导：首先，该第一微处理器114能通过这些端口110、120，连接至该第二微处理器124及该无线模块122(两者可整合于同一芯片中)，以通过该扩充基座12的连线功能，连线至该管理服务器13，并根据该验证数据d，向该管理服务器13取得该通行码t；接着，第一微处理器114能再通过这些端口110、120，连接至该第二微处理器124及该无线模块122，以连线至该第三方服务器14，并根据该通行码t，将多个原始音频文件下载至该穿戴式系统1中，且将该原始音频文件储存为该终端音频文件m。

前述两种运作方式，均能让该穿戴式系统1独立向该第三方服务器14取得音频文件，而无须通过其他终端装置(如：智能型手机)作为传输桥梁，据此，由于该穿戴式装置11通过该扩充基座12，由该第三方服务器14处下载取得终端音频文件m，故，一旦该穿戴式装置11储存好终端音频文件m后，用户可取下扩充基座12，收纳于口袋或背包，令使用者于外出时，仅需携带该穿戴式装置11，即可轻便地随时聆听音乐，且由于穿戴式装置11内无须配置任何的无线传输模块，故不仅能使整体体积更为轻巧精简，且尚能降低耗电程度。

此外，该穿戴式装置11上还可配置多组第一端口110(如：多组pogo连接器或usb插座)，以在该穿戴式装置11内的第一电力模块113电力不足时，使用者能将外部电源(如：市电或行动电源)插接至该第一端口110，直接进行充电，或使用者能将先将扩充基座12插接至该第一端口110上，再将外部电源插接至该扩充基座12的充电模块123上，以通过该扩充基座12，间接地将电力提供至该穿戴式装置11，通过该扩充基座12“无线传输”及“充电”的功能，即能让穿戴式装置11能被设计地更为轻巧，且能弹性地增加其续航力。

为便理解该穿戴式系统1的运作方式，进一步说明用户建立该验证数据d的方法如后，复请参阅图2所示，在使用者初次使用该管理服务器13的服务时，仍需先通过一终端装置2(如：笔记本电脑2a、个人计算机2b或智能型手机)，连上管理服务器13及第三方服务器14，并分别注册一用户账号(两边的用户账号可共享、也可分别独立，需视业者间的合作协议而定)，且用户能利用该终端装置2，编辑个人歌单、喜好选项等各种该管理服务器13或第三方服务器14提供的服务；接着，用户还能通过该终端装置2，向该第三方服务器14发送一要求信息，以接收该第三方服务器14提供的一通行码t，该通行码t可具有时效性(如：一周、一个月有效)。

承上，该终端装置2会进一步将该通行码t转送至该管理服务器13，以完成两个服务器13、14间的用户账号绑定。而用户在选购该穿戴式系统1后，还能将该穿戴式系统1的机码注册至该管理服务器13中，或利用无线传输，将对应于该用户账号的验证数据d(如：账号及密码，或一加密密钥)储存至该穿戴式装置11中。据此，后续该扩充基座12连上该管理服务器13时，该管理服务器13即能通过该验证数据d，辨识出用户对应之用户账号，并提供该通行码t予该穿戴式系统1。

另，该穿戴式装置11并不一定是封装于同一壳体内的单一装置，请参阅图3所示，其为本发明的穿戴式系统1的第二较佳实施例，该穿戴式装置11包括一播放单元3(如：耳机本体)及一控制单元4(如：线端上的控制器)，该播放单元3及控制单元4分别封装于不同壳体中，且彼此间以有线方式相连接；该音频播放模块112及第一电力模块113设于该播放单元3中，该第一储存模块111及该第一微处理器114设于该控制单元4中，该第一端口110则设于该控制单元4上。

此外，请参阅图2及图3所示，为了防止有不肖使用者拆解该扩充基座12，而以不法方式取得该终端音频文件m的问题，该穿戴式系统1还能对接收到的档案进行加密。如前所述，以本发明的两种运作方式，说明加解密流程如后：

(1)在第一种运作方式中，在该扩充基座12由该第三方服务器14处下载原始音频文件(如：mp3档案)后，该第二微处理器124能对该原始音频文件进行加密(可将档案先暂存至第二储存模块121中)，以形成一加密音频文件(如：aes加密(进阶加密标准advancedencryptionstandard))，并将该加密音频文件提供予该穿戴式装置11，使该穿戴式装置11的第一微处理器114接收到该加密音频文件后，能先对该加密音频文件执行一解密程序，以将该加密音频文件还原成该原始音频文件(如：mp3档案)，接着，该第一微处理器114能将该原始音频文件储存至该第一储存模块111内，以形成对应的终端音频文件m，令后续用户欲聆听音乐时，该第一微处理器114能直接播放该终端音频文件m。

(2)在第二种运作方式中，在该扩充基座12由该第三方服务器14处下载原始音频文件后，该扩充基座12会直接将该原始音频文件传给该穿戴式装置11，且该穿戴式装置11的第一微处理器114能对该原始音频文件进行一加密程序，以形成加密音频文件，并将该加密音频文件储存至该第一储存模块111内，以形成对应的终端音频文件m，而在后续用户欲聆听音乐时，该第一微处理器114能根据接收到的播放指令，读取该第一储存模块111内的终端音频文件m，且对该终端音频文件m执行一解密程序，以使该终端音频文件还原成该原始音频文件，并将该原始音频文件传输至该音频播放模块112进行播放。

在该穿戴式装置11分为播放单元3及控制单元4的实施例中，该播放单元3及控制单元4内可分别皆具有电池，意即，除了该播放单元3内设有该第一电力模块113外，该控制单元4内则可设置一第二电力模块115，该第二电力模块115与该第一微处理器114相电气连接，在该穿戴式装置11被启动时，该第一微处理器114能优先使用该第一电力模块113提供的驱动电力，当该第一微处理器114判断出该第一电力模块113电力不足(如：电量低于5％)时，该第一微处理器114能通过一切换开关114a，转为使用该第二电力模块115提供的供应电力。

此外，在该扩充基座12插接至该控制单元4上，并开始对该穿戴式装置11进行充电时，该穿戴式装置11接收到该扩充基座12传来的供应电力后，该第一微处理器114将该供应电力储存至该第一电力模块113及第二电力模块115中，而非直接利用该供应电力驱动该音频播放模块112。

请参阅图4所示，其为本发明的第三较佳实施例，在该实施例中，该穿戴式装置11’包括一播音单元3’及一中继单元4’，该播音单元3’可为一蓝芽耳机，该中继单元4’则能为一穿戴式手环，该播音单元3’内设有该音频播放模块112、一第一短距无线通信元件41及一播音电池模块40，该音频播放模块112与该第一短距无线通信元件41及该播音电池模块40相电气连接，且能被该播音电池模块40提供的电力所驱动。

该中继单元4’内设有该第一电力模块113、该第一储存模块111、该第一微处理器114及一第二短距无线通信元件42，且其上设有该第一端口110，以能与该扩充基座12(如图2所示)相实体连接，这些短距无线通信元件41、42能通过短距无线通信技术(如：蓝牙(bluetooth)、近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)、zigbee、ant(为dynastreaminnovations公司的自主协议)等网络协议)相互连线，以进行数据传输，使该中继单元4’能通过这些短距无线通信元件41、42，将该终端音频文件m传送给该播音单元3’，以通过该音频播放模块112，播放出对应音频。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。