TWS耳机交互方法及系统、TWS耳机与流程

本发明涉及无线耳机的技术领域，特别是涉及一种真无线立体声耳机(truewirelessstereo，tws)交互方法及系统、tws耳机。

背景技术：

随着蓝牙无线通信技术的发展以及相关蓝牙产品的广泛使用，蓝牙无线耳机已经成为随身携带的必备品。为了携带和佩戴更方便，tws耳机被越来越广泛地使用。

对于tws耳机而言，设计的难点在于左右耳机如何能够同时接收到蓝牙信号，如何保持同步。由于tws耳机之间需要同步从手机等音源设备接收蓝牙信息，为了保证左右耳机之间的同步，左右耳机需要进行信息交互。现有技术中，左右耳机之间的信息交互通常需要占用额外的蓝牙时隙，导致蓝牙有效通信时隙的利用率下降，限制蓝牙网络中蓝牙设备间的有效通信，无法满足一些场景的应用需求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种tws耳机交互方法及系统、tws耳机，利用蓝牙时隙中的空闲时间来进行主副耳机之间的信息交互，有效节省了蓝牙时隙资源，保证了信息交互的低时延。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种tws耳机交互方法，所述tws耳机包括主耳机和副耳机；包括以下步骤：当所述主耳机和所述副耳机接收音频源设备发送的数据包时，在数据传输时隙中在所述数据包传输后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互；当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息发送后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互；当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息和额外信息发送后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互；当所述主耳机未正确接收到音频源设备发送的音频数据时，在下一数据传输时隙去除所述主耳机反馈时间的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机的交互数据包括接收信号强度、信噪比、误包率、定时信息、控制信息、自定义数据包/功能包、音频数据、音频数据同步信息、是否正确接收到音频数据中的一种或多种组合。

于本发明一实施例中，基于所述剩余空闲时隙的时长、所述交互信息的时效和周期确定所述交互信息的类型。

于本发明一实施例中，基于所述剩余空闲时隙的时长和所述交互数据的类型确定所述交互数据的射频频点和收发时间点。

于本发明一实施例中，所述主耳机反馈时间与所述主耳机的确认信息发送时间相等。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机之间基于蓝牙协议或非蓝牙协议通信。

本发明提供一种tws耳机，包括主耳机和副耳机；

所述主耳机和所述副耳机用于在以下一个或多个剩余空闲时隙进行数据交互：

1)当所述主耳机和所述副耳机接收音频源设备发送的数据包时，在数据传输时隙中在所述数据包传输后的剩余空闲时隙；

2)当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息发送后的剩余空闲时隙；

3)当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息和额外信息发送后的剩余空闲时隙；

4)当所述主耳机未正确接收到音频源设备发送的音频数据时。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机的交互数据包括接收信号强度、信噪比、误包率、定时信息、控制信息、自定义数据包/功能包、音频数据、音频数据同步信息、是否正确接收到音频数据中的一种或多种组合。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机基于所述剩余空闲时隙的时长、所述交互信息的时效和周期确定所述交互信息的类型，基于所述剩余空闲时隙的时长和所述交互数据的类型确定所述交互数据的射频频点和收发时间点。

最后，本发明提供一种tws耳机交互系统，包括上述的tws耳机和音频源设备；

所述音频源设备用于发送数据包至所述tws耳机。

如上所述，本发明的tws耳机交互方法及系统、tws耳机，具有以下有益效果：

(1)利用蓝牙时隙中的空闲时间来进行主副耳机之间的信息交互，无需占用额外的时隙，有效节省了蓝牙时隙资源，使得一个蓝牙网络中能够容纳更多的蓝牙设备进行通信，减少了冲突；

(2)不影响蓝牙无线通信本身的时隙，保证了信息交互的低时延；

(3)主副耳机之间的信息能够得到及时、高效的交互，有效避免了由于信息没有及时交互而导致出现通信异常的情况。

附图说明

图1显示为本发明的tws耳机交互方法于一实施例中的流程图；

图2显示为本发明的tws耳机交互方法第一实施例中的时序示意图；

图3显示为本发明的tws耳机交互方法第二实施例中的时序示意图；

图4显示为本发明的tws耳机交互方法第三实施例中的时序示意图；

图5显示为本发明的tws耳机于一实施例中的结构示意图；

图6显示为本发明的tws耳机交互系统于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

51主耳机

52副耳机

61tws耳机

62音频源设备

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的tws耳机交互方法及系统、tws耳机利用与音频源设备通信的蓝牙时隙中的空闲时间来进行主副耳机之间的信息交互，无需占用额外的时隙，从而有效节省了蓝牙时隙资源，保证了信息交互的低时延，极具实用性。

所述tws耳机包括主耳机和副耳机，其中所述主耳机能够与音频源设备进行通信，所述副耳机能够与所述主耳机进行通信，最终能够通过所述主耳机和所述副耳机完成所述音频源设备提供的音频数据的播放。具体地，所述主耳机和所述副耳机需要彼此配对，所述主耳机和所述副耳机之间的通信协议可以是标准的蓝牙协议，也可以是非蓝牙协议，同时所述主耳机和音频源设备建立了标准的蓝牙连接。当所述音频源设备播放音频时，所述主耳机获取与所述音频源设备建立蓝牙连接的蓝牙参数，后续基于所述蓝牙参数接收所述音频源设备发送的数据包。所述副耳机从所述主耳机获取所述蓝牙参数，并与所述音频源设备建立蓝牙连接，在后续基于所述蓝牙参数接收所述音频源设备发送的数据包，无需由所述主耳机转发所述数据包。如果副耳机没有从所述主耳机获取所述蓝牙参数，则所述主耳机可以将从所述音频源设备获取的数据包转发至所述副耳机。所述音频源设备用于提供音频数据。于本发明一实施例中，所述音频源设备包括智能手机、智能音响、ipad、pc机中的一种或多种组合。

如图1所示，于一实施例中，本发明提供一种tws耳机交互方法包括以下步骤：

步骤s1、当所述主耳机和所述副耳机接收音频源设备发送的数据包时，在数据传输时隙中在所述数据包传输后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。

具体地，根据标准蓝牙协议，所述主耳机和所述音频源设备之间以数据传输时隙为单位进行数据包的传输。一个数据包的传输会占用多个时隙(slot)，即一个数据包传输时隙可以占用一个或多个slot。例如，当所述主耳机接收所述音频源设备的数据包时，每个数据包占用或1或3或5个slot，那么在所述数据包传输后在数据传输时隙的最后一个slot会存在一个200us左右的剩余空闲时隙。如图2-图4所示，当数据传输时隙只占用一个slotn时，音频源设备发送数据z，所述主耳机和所述副耳机在接收完所述数据z后，slotn里还存在剩余空闲时隙a。故在所述剩余空闲时隙a，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。即所述主耳机可以发送/接收数据e，所述副耳机可以接收/发送数据e。

步骤s2、当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息发送后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。

具体地，所述确认信息的数据包占用时隙数是1个slot；所述剩余空闲时隙是该slot里面除去确认信息之后剩余的间隙，剩余空闲时隙有近500us的时间。

如图2所示，在slotn里，音频源设备发送数据z，所述主耳机和所述副耳机在接收完所述数据z后，在下一数据传输时隙，即slotn+1中，所述主耳机需发送ack确认信息至所述音频源设备，以使所述音频源设备确认数据z的接收状态。如果除所述ack确认信息之外，所述主耳机没有其他额外的数据信息发送至所述音频源设备，则所述主耳机就只需要发送null包至所述音频源设备。此时，所述数据传输时隙slotn+1中剩余近500us的剩余空闲时隙b。故在所述剩余空闲时隙b，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。即所述主耳机可以发送/接收数据f，所述副耳机可以接收/发送数据f。

步骤s3、当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息和额外信息发送后的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。

具体地，所述确认信息和额外信息的数据包可能需要占用时隙数是1、3或5个slots；所述剩余空闲时隙是最后一个slot里面剩余的间隙。例如，如果所述确认信息和额外信息的数据包只占用一个slot(如，slot号为n+1)，那么剩余空闲时隙就是n+1slot最后的200us。如果所述确认信息和额外信息的数据包占用了3个slots(如，slot号为n+1，n+2，n+3)，那么所述剩余空闲时隙就是n+3slot最后的200us。如果所述确认信息和额外信息的数据包占用了5个slots(如，slot号为n+1，n+2，n+3，n+4，n+5)，那么所述剩余空闲时隙就是n+5slot最后的200us。

如图3所示，以数据传输时隙仅占用一个slot为例。在slotn里，音频源设备发送数据z，所述主耳机和所述副耳机在接收完所述数据z后，在下一数据传输时隙slotn+1中，所述主耳机需发送ack确认信息至所述音频源设备，以使所述音频源设备确认数据z的接收状态。同时所述主耳机还可以发送额外信息至所述音频源设备。如果除所述ack确认信息和所述额外信息之外，所述主耳机没有其他额外的数据信息发送至所述音频源设备，则所述数据传输时隙slotn+1中剩余近200us的剩余空闲时隙c。故在所述剩余空闲时隙c，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。即所述主耳机可以发送/接收数据g，所述副耳机可以接收/发送数据g。

步骤s4、当所述主耳机未正确接收到音频源设备发送的音频数据时，在下一数据传输时隙去除所述主耳机反馈时间的剩余空闲时隙，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。

具体地，主耳机反馈占用时隙数是1个slot；所述剩余空闲时隙是该slot里面除去去除所述主耳机反馈时间之后剩余的间隙，剩余空闲时隙有近500us的时间。

如图4所示，在slotn里，音频源设备发送数据z，若所述主耳机和/或所述副耳机没有正确接收到所述数据z，在下一数据传输时隙slotn+1中，所述主耳机不会发送任何信息至所述音频源设备，以使所述音频源设备确认数据z没有被正确接收。此时，在所述数据传输时隙slotn+1中去除所述主耳机反馈时间的剩余空闲时隙d，所述主耳机和所述副耳机能够进行数据交互。即所述主耳机可以发送/接收数据h，所述副耳机可以接收/发送数据h。其中，所述反馈时间用于供所述主耳机向所述音频源设备发送数据接收状态的反馈信息，如数据包被正确接收，则发送ack确认信息至所述音频源设备；如数据包没有被正确接收，则不发送任何信息至所述音频源设备。因此，所述数据传输时隙slotn+1本可以全部用来实现主副耳机的数据交互，但由于此时所述副耳机并不知道所述主耳机是否需要给所述音频源设备发送确认信息，故实际真正能够利用的剩余空闲时隙仍然只有近500us，如果主副耳机通过前面的提到的空闲间隙或者其他方法知道了对方没有正确接收音频源设备的数据，那么实际真正能够利用的剩余空闲时隙就是整个时隙625us了。于本发明一实施例中，所述主耳机反馈时间与所述主耳机的确认信息发送时间相等。

因此，所述主耳机和所述副耳机可以在上述四种情况下的剩余空闲时隙中进行数据交互。于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机的交互数据包括接收信号强度、信噪比、误包率、定时信息、控制信息、自定义数据包/功能包、音频数据、音频数据同步信息、是否正确接收到音频数据中的一种或多种组合。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机基于所述剩余空闲时隙的时长、所述交互信息的时效和周期确定所述交互信息的类型。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机基于所述剩余空闲时隙的时长和所述交互数据的类型确定所述交互数据的射频频点和收发时间点。其中，所述交互数据的射频频点可以与所述音频源设备发送的数据包的频点相同，也可以与所述音频源设备发送的数据包的频点不同。通过选择合适的频点，以减少射频切换频点带来的时间消耗，保证最大限度的利用这些时隙。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机之间交互数据的具体格式和组包形式可以根据需要来决定，可以利用蓝牙数据包的格式，也可以根据实际情况自行定义数据包的格式。

如图5所示，于一实施例中，本发明的tws耳机包括主耳机51和副耳机52。

所述主耳机和所述副耳机用于在以下一个或多个剩余空闲时隙进行数据交互：

1)当所述主耳机和所述副耳机接收音频源设备发送的数据包时，在数据传输时隙中在所述数据包传输后的剩余空闲时隙。

2)当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息发送后的剩余空闲时隙。

3)当一个数据包接收完毕所述主耳机向所述音频源设备发送确认信息时，在下一数据传输时隙中在确认信息和额外信息发送后的剩余空闲时隙。

4)当所述主耳机未正确接收到音频源设备发送的音频数据时。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机的交互数据包括接收信号强度、信噪比、误包率、定时信息、控制信息、自定义数据包/功能包、音频数据、音频数据同步信息、是否正确接收到音频数据中的一种或多种组合。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机基于所述剩余空闲时隙的时长、所述交互信息的时效和周期确定所述交互信息的类型。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机基于所述剩余空闲时隙的时长和所述交互数据的类型确定所述交互数据的射频频点和收发时间点。其中，所述交互数据的射频频点可以与所述音频源设备发送的数据包的频点相同，也可以与所述音频源设备发送的数据包的频点不同。通过选择合适的频点，以减少射频切换频点带来的时间消耗，保证最大限度的利用这些时隙。

于本发明一实施例中，所述主耳机和所述副耳机之间交互数据的具体格式和组包形式可以根据需要来决定，可以利用蓝牙数据包的格式，也可以根据实际情况自行定义数据包的格式。

如图6所示，于一实施例中，本发明的tws耳机交互系统包括上述的tws耳机61和音频源设备62。

所述音频源设备62与所述tws耳机61通过蓝牙进行通信连接，用于发送数据包至所述tws耳机62。

优选地，所述音频源设备包括智能手机、智能音响、ipad、pc机中的一种或多种组合。

综上所述，本发明的tws耳机交互方法及系统、tws耳机利用蓝牙时隙中的空闲时间来进行主副耳机之间的信息交互，无需占用额外的时隙，有效节省了蓝牙时隙资源，使得一个蓝牙网络中能够容纳更多的蓝牙设备进行通信，减少了冲突；不影响蓝牙无线通信本身的时隙，保证了信息交互的低时延；主副耳机之间的信息能够得到及时、高效的交互，有效避免了由于信息没有及时交互而导致出现通信异常的情况。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。