一种音频数据通信系统及头戴设备技术方案

本申请实施例中提供了一种音频数据通信系统及头戴设备，该方法包括：从音频源设备接收并解码两个声道的音频数据；将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制，并通过超声波发送；播放另一个声道的音频。采用本申请实施例中提供的方案，能够在减少射频辐射对人体健康危害的同时，实现左右声道音频的无线传输。

An Audio Data Communication System and Headwear Equipment

In the embodiment of this application, an audio data communication system and a headwear device are provided. The method includes: receiving and decoding audio data of two channels from an audio source device; encapsulating the decoded audio data of one channel into a predetermined data format and modulating it, and transmitting it by ultrasound; and playing audio of another channel. The scheme provided in the embodiment of this application can reduce the harm of radio frequency radiation to human health and realize the radio transmission of left and right channel audio.

【技术实现步骤摘要】
一种音频数据通信系统及头戴设备
本申请涉及音频通信
，尤其涉及一种音频数据通信系统及头戴设备。
技术介绍
射频无线通信技术，如蓝牙的快速发展使无线通信成为人们生活的一部分。例如，以智能手机为中心，以HFP(Hands-freeProfile，免提协议)和A2DP(AdvancedAudioDistributionProfile，先进音频传输协议)为主要应用的蓝牙音乐耳机带给人们极大的方便。左右声道通过无线连接的蓝牙双无线立体声音乐耳机更是深受人们欢迎。然而，连接左右声道的蓝牙射频信号被头阻隔，往往需要很大的发射功率才能获得满意的传输性能。而大的发射功率对人类的大脑存在危害。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种音频数据通信系统及头戴设备，用于在降低射频辐射对人体健康危害的同时，实现左右声道音频的无线传输。根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种头戴设备，包括：射频收发机，用于从音频源设备接收两个声道的音频数据；微处理器，用于执行通信协议，对两个声道的音频数据进行解码，对其中一个声道的音频数据进行重新编码；超声波基带与调制解调器，用于将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制；超声波变换器，用于通过超声波发送预定的数据格式；扬声器，用于播放另一个声道的音频数据。根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种头戴设备，包括：超声波变换器，用于接收以超声波方式发送的一个声道的音频信号；超声波基带与调制解调器，用于解调所述音频信号；微处理器，用于从解调后的音频信号中提取一个声道的音频数据并进行解码；扬声器，用于与另一个声道同步地播放解码后的该一个声道的音频数据，其中，该另一个声道为与该一个声道对应的声道。根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种音频数据通信系统，包括：主耳机，该主耳机为根据本申请实施例的第一个方面的头戴设备；以及从耳机，该从耳机为根据本申请实施例的第二个方面的头戴设备。采用本申请实施例中提供的音频数据通信系统及头戴设备，在主耳机从音频源设备接收并解码两个声道的音频数据后；将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制，并通过超声波发送至从耳机；从而通过超声波实现左右声道的无线连接。人们经过长时间的医学应用确认，超声波可以很容易穿透大脑在左右耳之间传播，需要很低的功耗，并且超声波对人体几乎没有负面影响，从而大大降低射频对大脑的辐射。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请实施例一的实施场景示意图；图2示出了根据本申请实施例一的音频数据通信方法的流程图；图3示出了根据本申请实施例一中的超声波通信的数据帧的帧格式示意图；图4示出了根据本申请实施例一中的超声波通信的数据帧时序图；图5示出了根据本申请实施例一中的超声波通信的数据帧中的包头的数据结构示意图；图6中示出了根据本申请实施例二的音频数据通信方法的流程图；图7示出了根据本申请实施例三的头戴设备的结构示意图；图8示出了根据本申请实施例四的头戴设备的结构示意图；图9示出了根据本申请实施例五的音频数据通信系统的结构示意图；图10示出了根据本申请实施例六的主耳机和从耳机的结构示意图；图11示出了采用QPSK调制的超声波基带与调制解调器的结构示意图；图12示出了如图11所示超声波基带与调制解调器结构图中的QPSK调制的映射示意图；图13示出了如图11所示超声波基带与调制解调器结构图中的数字脉冲成形和数字滤波器采用的根升滚降余弦滤波器的时域波形图。具体实施方式在实现本申请的过程中，专利技术人发现，在左右声道通过无线连接的蓝牙双无线立体声音乐耳机更是深受人们欢迎的同时，连接左右声道的蓝牙射频信号被头阻隔，往往需要很大的发射功率才能获得满意的传输性能。尤其是在室外时，由于周围较为空旷，需要非常大的发射功率才能获得满意的传输性能。但是，专利技术人经研究发现，蓝牙所在的2.4GHz频段也是微波炉频段。众所周知，微波炉辐射的2.4GHz电磁波同水分子产生共振而加热食品，甚至使蛋白质脱水而碳化。而根据医学研究表明，如果大脑长时间密集吸收2.4GHz频段的电磁辐射后，轻则导致大脑发热而头晕，严重的可能导致个别细胞的DNA脱水而产生癌症或脑瘤。因此，专利技术人认为，现有技术中这种通过蓝牙射频信号来连接左右声道的方式会对人们的健康带来危害。为了解决上述问题，本申请实施例中提供了一种音频数据通信系统及头戴设备，在主设备从音频源设备接收并解码两个声道的音频数据后；将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制，并通过超声波发送至从设备；从而通过超声波实现左右声道的无线连接。人们经过长时间的医学应用确认，超声波可以很容易穿透大脑在左右耳之间传播，需要很低的功耗，并且超声波对人体几乎没有负面影响，从而大大降低射频对大脑的辐射。简言之，本申请实施例中的头戴设备可以包括主耳机和从耳机，主耳机可以通过射频无线通信同音源设备建立无线连接并接收包括左声道和右声道的立体声音频数据，例如，音乐数据，再通过超声波无线通信把其中一路单声道音乐数据重新编码后转发给从耳机，从而实现双无线立体声功能。为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在具体实施时，主设备和从设备可以是例如耳机的头戴设备。为了示例的目的，在本申请实施例中，将采用主耳机和从耳机来进行详细描述。本领域技术人员应当理解，其他头戴设备也在本申请实施例的保护范围之内。图1示出了根据本申请实施例一的实施场景示意图。如1所示，根据本申请实施例一的通信系统10，包括：音频源设备100，主耳机200，从耳机300。在具体实施时，主耳机可以通过射频无线通信同智能手机或平板电脑等音频源设备无线连接，并接收音频源设备通过射频无线传输的立体声音乐。主耳机解码立体声音乐后，一路存放在本地播放，另一路重新编码后通过超声波无线通信传输给从耳机。在具体实施时，图1中所示的主耳机既可以是左声道耳机也可以是右声道耳机，而从耳机则对应为右声道耳机或左声道耳机。在具体实施时，主耳机和从耳机可以是分别仅执行各自相应功能的不同耳机。即，主耳机仅具有从音频源设备接收双声道音频数据，再通过超声波无线通信把其中一路单声道音乐数据重新编码后转发给从耳机的功能；而从耳机仅具有从主耳机接收超声波，并解码再同步播放的功能。在另一种具体实施方式中，主耳机和从耳机也可以是同时具备接收和发射超声波功能的耳机。即，主耳机和从耳机均具有从音频源设备接收双声道音频数据，再通过超声波无线通信把其中一路单声道音乐数据重新编码后转发给另一耳机、并且具有从另一耳机接收超声波，并解码再同步播放的功能。应当理解，此时的“主”和“从”是相对概念，在不同的场景下，主耳机和从耳机的位置可以互换。例如，在某个场景下，左耳机可以被作为主耳机，右耳机作为从耳机；而在另一场景下，也可以是由右耳机作为主耳机，而左耳机作为从耳机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴设备，其特征在于，包括：射频收发机，用于从音频源设备接收两个声道的音频数据；微处理器，用于执行通信协议，对所述两个声道的音频数据进行解码，对其中一路音频重新编码；超声波基带与调制解调器，用于将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制；超声波变换器，用于通过超声波发送所述预定的数据格式；扬声器，用于播放另一个声道的音频数据。

【技术特征摘要】
1.一种头戴设备，其特征在于，包括：射频收发机，用于从音频源设备接收两个声道的音频数据；微处理器，用于执行通信协议，对所述两个声道的音频数据进行解码，对其中一路音频重新编码；超声波基带与调制解调器，用于将解码后的、一个声道的音频数据重新编码后封装为预定的数据格式并调制；超声波变换器，用于通过超声波发送所述预定的数据格式；扬声器，用于播放另一个声道的音频数据。2.根据权利要求1所述的头戴设备，其特征在于，预定的数据格式为帧格式，所述帧格式包括：前导符单元、同步字单元、包头、数据负载单元及循环冗余CRC校验单元。3.根据权利要求2所述的头戴设备，其特征在于，所述超声波变换器具体用于：采用固定帧间隔的方式通过超声波发送所述预定的数据格式。4.根据权利要求3所述的头戴设备，其特征在于，所述超声波基带与调制解调器具体包括：CRC模块，用于对经微处理器重新编码的音频数据负载及包头进行CRC校验；白化模块，用于对经CRC校验的信号执行白化；纠错编码，用于对白化后的信号进行纠错编码；前导符插入模块，用于在纠错编码后的信号中插入前导符；同步字插入模块，用于在纠错编码后的信号中插入同步字；调制模块，用于对插入前导符和同步字后的信号进行调制；数字脉冲成型和过采样模块，用于对调制后的信号执行数字脉冲成型和过采样；数字载波调制模块，用于将经数字脉冲成型和过采样的信号调制在数字载波上；数模转换模块，用于将调制后的信号通过数模转换变为模拟信号；功率放大器，用于对所述模拟信号进行功率放大；带通滤波器，用于对经功率放大后的信号执行带通滤波，并输出信号至所述超声波变换器。5.根据权利要求4所述的头戴设备，其特征在于，还包括：存储器，用于缓存预定数量的数据帧。6.根据权利要求5所述的头戴设备，其特征在于，所述扬声器还用于：在发送第一个所述数据帧的同步字单元后，延迟第一预定时间长度后，播放与第一个所述数据帧相对应的、另一个声道的音频。7.一种头戴设备，其特征在于，包括：超声波变换器，用于接收以超声波方式发送的一个声道的音频信号；超声波基带与调制解调器，用于解调所述音频信号；微处理器，用于从解调后的音频信号中提取一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，
申请(专利权)人：南京中感微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32