音頻通信系統的製作方法

2023-05-27 02:30:21 4

專利名稱：音頻通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線音頻領域，並且更具體地涉及音頻產生裝置。
背景技術：
藍牙設備可以使用由藍牙標準定義的高級音頻分發簡檔(A2DP)通過無線鏈路將音頻數據從源設備(SRC)流式傳輸到接收設備(SNK)。A2DP的定義允許使用子帶編解碼器 (SBC)壓縮方案以在通過無線鏈路傳輸音頻信息之前對其進行編碼。SBC可以使用A2DP定 義中規定的多個比特率之一。使用SBC可獲得的音頻質量從幾乎感覺不到任何音頻瑕疵的 高質量變化到音頻瑕疵明顯的比特率。SRC設備(其可能是存儲MP3音樂文件的電話)選擇編碼跨無線鏈路而發送的音 頻流的比特率。SNK(其可以是高保真A2DP立體聲揚聲器系統)必須以SRC選擇的相同比 特率來解碼音頻，即使該比特率過低以至於無法支持高保真聲音質量。如果比特率過低，則 結果是SNK處的音頻重現將包含SRC上包含的原始音頻源中並不存在的多個音頻失真和瑕 疵。系統的用戶可能並不理解音頻質量可能由於A2DP過程以及SRC在選擇比特率時 必須進行的選擇而大受影響。此外，用戶可能不會認識到，響應於某些環境變化，A2DP過 程可能隨時間而改變音頻質量。例如，SRC可能以高比特率發起傳輸，但是隨後在出現幹擾 (例如，來自微波爐)的情況下變為較低的比特率。用戶可能不知道為什麼音頻聽起來變差 了，並且因此無法確保SNK設備連續的高質量音頻體驗。而且，用戶可能認為不佳的音頻質 量是由揚聲器系統本身而不是由低比特率A2DP無線連接造成的。結果是，揚聲器系統的品 牌聲譽可能受損。

發明內容
在一個方面，一種音頻產生設備，包括接收器，用於從音頻源設備以無線方式接 收數字音頻信號。該音頻源設備可以以可變比特率傳輸數字音頻信號。邏輯設備，確定接 收音頻信號的比特率是否低於預定閾值。第一指示器，當比特率低於閾值時向系統的用戶 提供指示。電聲換能器，利用數字音頻信號中的信息產生揚聲音頻。實施方式可以包括以下一個或多個特徵。接收器是兼容A2DP的接收器。音頻源 設備是蜂窩電話。第一指示器向用戶提供可視指示。該系統進一步包括第二指示器，其提 供接收器與音頻源設備之間的無線連接狀態的指示。第二指示器向用戶提供可視指示。第 二指示器能夠反映(a)接收器對於音頻源設備而言是可發現的，(b)接收器與音頻源設備 正在彼此連接，以及(c)接收器與音頻源設備已彼此連接。第一指示器在比特率高於閾值 時向用戶提供不同的指示。在另一方面，一種指示無線連接的質量的方法，包括步驟從音頻源設備以無線方 式接收數字音頻信號，以及確定接收音頻信號的比特率是在閾值的一側還是另一側。當比 特率在閾值的一側時，向音頻源設備的用戶提供指示。當比特率在閾值的另一側時，向音頻源設備的用戶提供不同的指示。實施方式可以包括以下一個或多個特徵。使用數字音頻信號中的信息來操作電聲 換能器，以產生揚聲音頻。接收器是兼容A2DP的接收器。音頻源設備是蜂窩電話。第一指 示器向用戶提供可視指示。在另一方面，一種無線接收器，包括接收器，用於從音頻源設備以無線方式接收數 字音頻信號，所述音頻源設備設置從音頻源設備傳輸音頻信號的比特率。第一指示器向接 收器的用戶提供第一指示。第一指示取決於接收器接收到的比特率。實施方式可以包括以下一個或多個特徵。第二指示器提供接收器與音頻源設備之 間的無線連接狀態的指示。第二指示器向用戶提供可視指示。第二指示器能夠反映(a)接 收器對於音頻源設備而言是可發現的，(b)接收器與音頻源設備正在彼此連接，以及(C)接 收器與音頻源設備已彼此連接。音頻源設備設置從該音頻源設備傳輸音頻信號的比特率。 特性是比特率何時低於預設的第一閾值。第一指示器在比特率高於閾值時向用戶提供不同 的指示。無線接收器可以可移除地插入音頻產生系統。接收器進一步包括可人工操作的致 動器，當致動器被致動時，其允許無線接收器從音頻產生系統被移除。音頻源設備可以按照 可變比特率來傳輸數字音頻信號。可以利用能夠與音頻源設備電連接的塢座(dock)在音 頻產生系統中替換無線接收器。接收器包括可人工操作的致動器，當致動器被致動時，使得 接收器嘗試與音頻源設備連接。接收器進一步包括邏輯設備，用於確定接收音頻信號的比 特率是否低於閾值。接收器進一步包括不同於第一閾值的第二預設閾值。當比特率在第一 閾值與第二閾值之間時，向用戶提供第二指示。當比特率高於第二閾值時，向用戶提供第三 指示。


圖1是音頻產生系統的透視圖；圖2是移除了插頭的圖1系統的部分透視圖；以及圖3是將無線接收器插入系統中的圖1系統的部分透視圖以及一個蜂窩電話。
具體實施例方式無線音頻回放設備(諸如，無線供電的揚聲器設備或者無線耳機設備)可以為用 戶提供無線連接狀態以及所接收音頻信號的質量的清晰指示。無線音頻回放設備接收到的 數據的比特率可以作為音頻質量水平的良好預測符，並且設備可以使用接收到的比特率來 呈現所接收信號的質量的清晰指示。通過清晰地顯示該信息，用戶可以更好地理解系統的 操作狀況，並且採取修正不佳無線連接的步驟(例如，通過將無線源設備移動得更為靠近 無線音頻回放設備和/或遠離幹擾設備)。例如，如圖1和圖2所示，音頻產生系統10包括殼體12和基本上透聲的揚聲器護柵(grill) 14。在護柵14之後是兩個揚聲器(未示出)，每個揚聲器包括移動膜片 (diaphragm)以創建聲波的電聲換能器。塢座16包括連接器17 (圖2)，因此能夠與可攜式 音頻源設備(諸如，可從Cupertino，CA的Apple Computer獲得的iPod 可攜式媒體播放 器)電連接。塢座16包括可移除插頭18，其類似於可從FraminghanuMA的Bose公司獲得的 SoundDock 可攜式數位音樂系統中使用的插頭。插頭18通過過盈配合(interferencefit)保持在塢座中。在塢座16中使用各種插頭，以適應市場上可獲得的各類iPod 便攜 式媒體播放器。通過首先將插頭18從塢座16移除，可將塢座16從系統10移除。圖2示 出了移除了插頭18的塢座16。在移除了插頭18的情況下，用戶能夠按壓按鈕20 (可人工 操作的致動器)，這將釋放扣掣(未示出)並允許將塢座16從系統10移除。在移除塢座 16時，露出設備前託架21中的開口(未示出)。轉到圖3，示出了系統10，其中瑪座16(圖1中所示)已被能夠從音頻源設備接 收數字音頻信號的、兼容藍牙A2DP的無線接收器20替代。系統的用戶可以致動可人工操 作的致動器(諸如彈簧式滑件22)，這是通過將滑件向右移動以釋放扣掣(未示出)，從而 允許將接收器20從系統10移除。繼而在需要時，可以通過將接收器20插入前部託架21 的開口中來將接收器重新插回系統10。由此，接收器20可以可移除地插入系統10。接收 器20包括其中定位有天線(未示出)的部分24。接收器20還包括控制接收器20操作的 邏輯設備(未示出)，如下文所述。系統10例如由110伏電源AC來供電。系統10操作的一個示例如下。當系統10 加電並且接收器20是首次使用(也即，從未與任何音頻源設備配對使用)時，接收器20切 換為可發現模式30分鐘，在此期間其嘗試與藍牙音頻源設備配對。如果接收器20在30分 鍾內沒有與任何這種設備配對，則系統10進入其中接收器不可被發現的低功率待機模式。 通過按壓接收器20上的按鈕30可使其離開低功率狀態並且再次變為可發現。當接收器20 處於可發現模式中時，其他支持藍牙的音頻源設備，諸如蜂窩電話(手機)28，能夠發現作 為藍牙A2DP/AVRCP設備的接收器20。在手機28的已發現設備列表中表示接收器20的字 符串例如是「Bose SoimdDock」設備。在接收到該消息之後，藍牙音頻源設備的用戶可以命 令設備與接收器20配對。音頻源設備的另一示例是連接至計算機的USB藍牙適配器(例 如，A2DP SRC設備適配器)。適配器可以從計算機向接收器20無線地流式傳輸數字音頻數 據。如果用戶希望將手機28與系統10配對，並且接收器20先前已經使用過，則接收 器20將在長按(例如，3秒或更多)按鈕30 (可人工操作的致動器)之後進入可發現模式。 對按鈕30進行致動使得接收器20嘗試與手機28連接。在手機28找到接收器20並且發 起配對之後，接收器20允許手機28繞過安全PIN來確認並完成連接。然而，某些音頻源設 備(例如，手機)可能需要用戶輸入安全PIN碼，以便音頻源設備與接收器20完全連接。在 此情況下，用戶向音頻源設備中輸入與接收器20相對應的碼(例如，輸入數字0四次)，以 完成連接。當手機28與接收器20配對並且發起連接請求時，接收器20自動發起與手機28 的連接。當接收器20正在與手機28連接時，可視指示器26以較快的速率閃爍(例如，打 開350毫秒、關閉350毫秒、打開350毫秒，以此類推)。虛線32表示接收器20與手機28 之間的無線連接。一旦接收器20和手機28成功地彼此連接，則可視指示器26保持穩定地發光。在 此示例中，在接收器20與諸如手機28的另一設備連接的同時，其優選地不可同時發現。然 而，在按鈕30上的任何長按(例如，3秒或更多秒)將把接收器轉換為可發現模式。優選 地，接收器20每次只能連接到一個藍牙設備(例如，手機28)。在一個實現中，接收器20中 的邏輯設備可以記住六個最近連接的藍牙設備，以用於自動重連目的。當系統10處於低功率待機模式時，對按鈕30的短按致使接收器20嘗試連接至最後連接的藍牙設備(例如，手機28)。如果連接失敗或者在20秒後超時，則接收器20嘗試 順次連接之前已經連接過並且保存在接收器20的邏輯設備的存儲器中的最多5個其他設 備(每個設備最多20秒)(按照最近連接優先級的順序)。如果在嘗試了所有已存儲設備 之後仍然無法建立連接，則接收器20保持開機和可發現最多30分鐘(如上文所討論)。在建立連接之後，當數據包流失已經達到某個水平時(例如，因為手機28移動出 了範圍，或者因為幹擾)，系統10靜默其本身，並自動嘗試重新連接手機28。如果在某個 預定量的時間(例如，5分鐘)之後重連沒有成功，或者系統10在這段時間期間沒有接收 到有效命令，則系統10返回到低功率待機狀態。當手機28結束已建立的藍牙連接時，系統 10將保持開機，而不嘗試重新連接。如果在30分鐘後沒有接收到新的有效命令，則系統10 返回其低功率待機狀態。可視指示器26在斷開連接時關閉。關閉系統10將接收器20與 手機28斷開。當系統10開機並且連接至手機28時，對按鈕30的長按(例如，3秒或更多 秒)將接收器20從手機28斷開，並且將接收器20恢復為可發現模式。一旦手機28與接收器20連接，手機28便能夠向接收器20傳輸數字音頻數據(例 如，音樂)。數字音頻信號中的信息被用來驅動系統10中的電聲換能器，以便向例如揚聲器 產生音頻輸出(以用於響亮地播放音頻)或者向耳機/耳塞產生音頻輸出。手機28(或者 連接至系統10的其他藍牙設備)確定向接收器傳輸音頻數據的比特率。不同的藍牙設備 (例如，手機28)使用各種因素來確定使用什麼比特率。這些因素包括但不限於電話上可 用於SBC編碼的CPU資源的可用性、手機設計者選擇使用的默認比特率、無線信號強度(信 號越強，比特率越高)、無線幹擾(幹擾越大，比特率越低)以及功耗(手機的電池電量越 低，比特率越低)。一般而言，比特率越高，音頻質量越高。多數藍牙設備目前使用子帶編解 碼器(SBC)來編碼音頻數據。在目前針對SBC的藍牙標準下，要傳輸的最小比特率是47千 比特/秒，其提供不佳的音頻質量。針對SBC的藍牙規範的上限是1.4兆比特/秒。傳輸 高質量音頻的藍牙設備通常以大約320千比特/秒或者更高的數據率來傳輸音頻數據。可 以使用諸如MP3編解碼器的其他編解碼器來替代SBC。在所示的實現中，接收器20中的邏輯設備使用預定的SBC比特池(bitpool)閾值 來將較高質量的音頻數據從較低質量的音頻數據中區別開來。該比特池閾值例如設為44。 比特池由手機使用並且連同一個或多個參數用來設置音頻數據傳輸的比特率。比特池與比 特率直接相關。使用不同於SBC的諸如MP3編解碼器的編解碼器可能導致使用不同的閾值， 諸如比特率閾值而非比特池閾值。邏輯設備確定接收音頻數據的比特率是否高於或低於比 特池閾值。當音頻數據以被確定為小於該閾值的數據率從手機28向接收器20傳輸時，邏 輯設備使包括LED的可視指示器34以穩定的方式發光，由此向用戶提供較差音頻質量的指 示。發光的可視指示器34告訴用戶目前的比特率將提供較低質量的音頻性能，由此允許 用戶嘗試對情況進行修正。修正動作可以包括將手機28移動得更為靠近接收器20，將系 統10移動得遠離幹擾源(例如，微波爐)，以及將手機28上的音頻數據傳輸比特率重設為 較高水平。如果指示器34由於暫時性因素(例如，使用中的微波，或者手機28移出範圍) 而變亮並且稍後恢復了可接受的音頻質量(在閾值之上)，則指示器34在恢復較好的音頻 時關閉。當數字音頻數據以被確定為高於比特池閾值的數據率傳輸時，指示器34熄滅(或 者起初沒有打開)，由此向用戶提供已經獲得較高音頻質量的不同可視指示。當藍牙連結斷開時，可視指示器34關閉。儘管已經描述了單個閾值，但可以使用兩個或者更多閾值來區別多個音頻質量水 平。在這種情況下，指示器34可以按照不同於針對指示器26描述的模式進行操作(例如， 緩慢搖動、快速閃爍、穩定發光)，以便指示各個音頻質量水平。備選地，指示器34可以由兩 個或者更多可視指示器替代，以指示各個音頻質量水平。儘管指示器26和34是可視指示 器，但是這些指示器之一或二者可以替換為另一類指示器，諸如音頻指示器。如果使用音頻 指示器，則可以產生各種聲音來向用戶標識不同的連接狀態(例如，可發現、正在連接、已 連接)和/或不同的音頻質量。在某些實現中，系統可以包括可視指示器，其不使用預定的 閾值來分類比特率，而是簡單地顯示接收到的比特率(例如，在LED面板上)。已經描述的多種實現。無論如何，將會理解，在不脫離在此描述的發明概念的精神 和範圍的情況下，可以進行其他修改，因此，其他實施方式也在所附權利要求的範圍之內。
權利要求
一種音頻產生設備，包括接收器，用於從音頻源設備以無線方式接收數字音頻信號，其中所述音頻源設備可以以可變比特率來傳輸所述數字音頻信號；邏輯設備，用於確定接收所述音頻信號的比特率是否低於預定閾值；第一指示器，用於在所述比特率低於所述閾值時向系統的用戶提供指示；以及電聲換能器，使用所述數字音頻信號中的信息產生揚聲音頻。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述接收器是兼容A2DP的接收器。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述音頻源設備是蜂窩電話。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一指示器向用戶提供可視指示。
5.根據權利要求1所述的設備，進一步包括第二指示器，其提供所述接收器與所述音 頻源設備之間的無線連接狀態的指示。
6.根據權利要求5所述的設備，其中所述第二指示器向用戶提供可視指示。
7.根據權利要求5所述的設備，其中所述第二指示器能夠反映(a)所述接收器對於所 述音頻源設備而言是可發現的，(b)所述接收器與所述音頻源設備正在彼此連接，以及(C) 所述接收器與所述音頻源設備已彼此連接。
8.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一指示器在比特率高於所述閾值時向用戶 提供不同的指示。
9.一種指示無線連接的質量的方法，包括步驟從音頻源設備以無線方式接收數字音頻信號，確定接收所述音頻信號的比特率是在閾值的一側還是另一側；當比特率在所述閾值的一側時，向所述音頻源設備的用戶提供一個指示，而當比特率 在所述閾值的另一側時，向所述音頻源設備的用戶提供不同的指示。
10.根據權利要求9所述的方法，進一步包括步驟利用所述數字音頻信號中的信息來 操作電聲換能器，以產生揚聲音頻。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述接收器是兼容A2DP的接收器。
12.根據權利要求9所述的方法，其中所述音頻源設備是蜂窩電話。
13.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一指示器向用戶提供可視指示。
14.一種無線接收器，包括接收器，用於從音頻源設備以無線方式接收數字音頻信號，所述音頻源設備設置從所 述音頻源設備傳輸所述音頻信號的比特率；以及第一指示器，用於向所述接收器的用戶提供第一指示，所述第一指示取決於所述接收 器接收到的比特率。
15.根據權利要求14所述的接收器，進一步包括第二指示器，其提供所述接收器與所 述音頻源設備之間的無線連接狀態的指示。
16.根據權利要求15所述的接收器，其中所述第二指示器向用戶提供可視指示。
17.根據權利要求15所述的接收器，其中所述第二指示器能夠反映(a)所述接收器對 於所述音頻源設備而言是可發現的，(b)所述接收器與所述音頻源設備正在彼此連接，以及 (c)所述接收器與所述音頻源設備已彼此連接。
18.根據權利要求14所述的接收器，其中所述音頻源設備設置從所述音頻源設備傳輸所述音頻信號的比特率。
19.根據權利要求18所述的接收器，其中特性是比特率何時低於預設的第一閾值。
20.根據權利要求19所述的接收器，其中所述第一指示器在比特率高於所述閾值時向 用戶提供不同的指示。
21.根據權利要求14所述的接收器，其中所述無線接收器可以可移除地插入音頻產生 系統。
22.根據權利要求21所述的接收器，進一步包括可人工操作的致動器，當所述致動器 被致動時，其允許所述無線收發器從所述音頻產生系統被移除。
23.根據權利要求21所述的接收器，其中所述音頻源設備能夠按照可變比特率來傳輸 所述數字音頻信號，其中可以利用能夠與音頻源設備電連接的塢座在所述音頻產生系統中 替換所述無線接收器。
24.根據權利要求14所述的接收器，進一步包括可人工操作的致動器，當所述致動器 被致動時，其使得所述接收器嘗試與所述音頻源設備連接。
25.根據權利要求19所述的接收器，進一步包括邏輯設備，用於確定接收所述音頻信 號的比特率是否低於所述閾值。
26.根據權利要求19所述的接收器，進一步包括不同於所述第一閾值的第二預設閾 值，當比特率在所述第一閾值與所述第二閾值之間時，向用戶提供第二指示；當比特率高於 所述第二閾值時，向用戶提供第三指示。
27.根據權利要求1所述的接收器，其中所述閾值是比特池閾值。
28.根據權利要求1所述的接收器，進一步包括第二指示器，用於可視地指示所述接 收器接收所述數字音頻信號的比特率。
全文摘要
一種音頻產生設備，包括接收器，用於以無線方式從音頻源設備接收數字音頻信號。音頻源設備可以以可變比特率來傳輸數字音頻信號。邏輯設備確定接收所述音頻信號的比特率是否低於預定閾值。當比特率低於閾值時，第一指示器向系統的用戶提供指示。電聲換能器使用數字音頻信號中的信息來產生揚聲音頻。
文檔編號H04S7/00GK101828411SQ200980100207
公開日2010年9月8日 申請日期2009年8月17日 優先權日2008年9月3日
發明者J·P·穆爾維, J·特羅特爾, W·M·拉比諾維茨 申請人:伯斯有限公司