无线耳机通信系统及基于充电盒实现的通信方法与流程

1.本发明涉及无线耳机技术领域，特别涉及一种无线耳机通信系统及基于充电盒实现的通信方法。


背景技术：

2.无线耳机一般构成包含两部分：无线耳机和充电盒，耳机部分作为使用主体，担负着用户使用中的音频交互等基础功能；充电盒作为收纳以及充电载体，可以保证耳机非使用状态的收纳以及续航充电需求。然而，目前的充电盒的功能较为单一，无法满足用户的应用需求。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种无线耳机通信系统及基于充电盒实现的通信方法，旨在在不同无线耳机盒之间建立通信连接，并将充电盒作为音频中转进而实现无线耳机互联。
4.为实现上述目的，本发明提出一种无线耳机通信系统，所述无线耳机通信系统包括：
5.无线耳机，用于拾取本地用户语音信息和播放对方音频信息；
6.充电盒，分别与所述无线耳机和对方充电盒无线连接，所述充电盒用于将所述无线耳机拾取的用户语音信息发送至对方充电盒；和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机，以使所述无线耳机播放所述对方音频信息。
7.可选地，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述充电盒包括：
8.模式选择开关，所述模式选择开关被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；
9.充电盒控制器，与所述模式选择开关电连接，用于根据所述模式切换控制信号，控制所述无线耳机工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；
10.所述充电盒控制器还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式时，与对方充电盒建立通信连接。
11.可选地，所述充电盒控制器还用于接收所述无线耳机的佩戴检测信号以及对方充电盒输出的佩戴反馈信号，并在根据所述佩戴检测信号和所述佩戴反馈信号确定所述无线耳机以及对方无线耳机被同时佩戴时，控制所述无线耳机工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式；以及，
12.在确定所述无线耳机以及对方无线耳机未被同时佩戴时，控制所述无线耳机进入待机状态或者控制所述无线耳机工作于普通工作模式。
13.可选地，在所述助听工作模式下，所述无线耳机用于根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，
14.所述无线耳机还用于在对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述
充电盒。
15.可选地，在所述正常语音工作模式下，所述无线耳机用于对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。
16.可选地，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述无线耳机还包括：
17.模式切换电路，所述模式切换电路被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；
18.耳机控制器，用于根据所述模式切换控制信号，控制无线耳机工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；
19.所述耳机控制器还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机工作于正常语音工作模式或者助听工作模式时，向所述充电盒发送通话请求，以使所述充电盒与对方充电盒建立通信连接。
20.可选地，所述无线耳机包括：
21.发声器件，与所述耳机控制器电连接；
22.语音拾取器件，与所述耳机控制器电连接；
23.所述耳机控制器，还用于在无线耳机工作于助听工作模式时，控制所述语音拾取器件工作，以拾取用户语音信息，并对所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒；以及，
24.根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理，并将处理后的对方音频信息输出至所述发声器件，以进行播放。
25.可选地，所述无线耳机还包括左耳机及右耳机；
26.所述模式切换电路包括：
27.模式切换按键，所述模式切换按键设置于所述左耳机和/或右耳机的壳体上。
28.本发明还提出一种基于充电盒实现的通信方法，所述基于充电盒实现的通信方法包括以下步骤：
29.在接收到用户触发的通话控制指令时，与对方充电盒建立通信连接；
30.控制无线耳机拾取用户语音信息；
31.将拾取的用户语音信息输出至对方充电盒，和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机，以使所述无线耳机播放所述对方音频信息；其中，所述通话控制指令为语音控制指令、按键控制指令及对方充电盒输出通话请求中的一种或者多种组合。
32.可选地，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述基于充电盒实现的通信方法还包括以下步骤：
33.在所述助听工作模式下，控制所述无线耳机根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，
34.控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出；和/或，
35.在所述正常语音工作模式下，控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。
36.本发明通过将无线耳机与充电盒建立通信连接，同时还在需要进行近距离通信时，将充电盒与对方充电盒建立通信连接，以使充电盒将无线耳机拾取的用户语音信息发
送至对方充电盒；和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至无线耳机，以使无线耳机播放对方充电盒传输的对方音频信息。本发明可以将无线耳机与充电盒构建成一无线耳机通信系统，使得建立通信连接的多个充电盒与无线耳机之间可以实现互相之间的音频交互，从而建立起一个多点互联的音频交互系统。本发明无线耳机通信系统中能够提供一种新的充电盒，实现了在不同无线耳机盒之间可以建立通信连接，并可以实现以充电盒作为音频中转进而实现无线耳机互联。在同一个充电盒上实现通话、耳机充电收纳盒的功能，实现了充电盒功能的集成和拓展。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
38.图1为本发明无线耳机一实施例的电路结构示意图；
39.图2为无线耳机应用于通话系统一实施例的电路结构示意图；
40.图3为本发明基于无线耳机实现的通话方法一实施例的流程示意图；
41.图4为本发明基于无线耳机实现的通话方法另一实施例的流程示意图。
42.附图标号说明：
43.标号名称标号名称110本地无线耳机115无线通信电路120本地充电盒121模式选择开关111模式切换电路122充电盒控制器112耳机控制器210对方无线耳机113发声器件220对方充电盒114语音拾取器件
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44.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
47.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能
够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
48.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.本发明提出一种无线耳机通信系统，该无线耳机可以是蓝牙耳机、tws(true wireless stereo的缩写，真无线立体声)。
50.参照图1和图2，在本发明一实施例中，所述无线耳机通信系统包括：
51.无线耳机110，用于拾取本地用户语音信息和播放对方音频信息；
52.充电盒120，分别与所述无线耳机110和对方充电盒220无线连接，所述充电盒120用于将所述无线耳机110拾取的用户语音信息发送至对方充电盒220；和/或，接收对方充电盒220输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机110，以使所述无线耳机110播放所述对方音频信息。
53.本实施例中，充电盒120还包括壳体，壳体用于容置供电组件及电控板，壳体的形状可以是圆形，也可以是方形，其具体结构可根据无线耳机110的大小、电控板等的体积大小来进行设置，此处不做限制。壳体的材质可选采用轻便、绝缘的材料来实现。本实施例中，壳体内可以设置有凹槽，该凹槽中配置有相应的金属接口或者金属探针，也即电连接器，电连接器与无线耳机110的充电接口适配，在无线耳机110置入充电盒120的凹槽上时，无线耳机110的电连接器与电连接器接触，由于弹片以及所述金属接口均为导电性物质。此时，无线耳机110与充电盒120电导通。由于无线耳机110一般针对人耳使用，因此，所述无线耳机110可以包括壳体对称的一对，充电盒120中可以对应有两个电连接器。该充电盒120在无线耳机110在非充电状态时，还可以用于收纳耳机。在一些实施例中，电连接器还可以设置有磁性导电件，以在耳机置入至充电盒120的电连接器上时，保证电连接器与无线耳机110的电连接器能够紧固连接，从而防止电连接器与耳机的充电接口接触不良而损坏无限耳机或者充电盒120。在充电盒120的外壳上还设置有为充电器自身充电的充电接口，该充电接口可以是usb接口或者type-c接口，当然在其他实施例中，充电接口还可以采用其他充电接口来实现，此处不做限制。供电组件可以包括电源管理电路及电池，电池可以是单个的电池，也可以是多个电池串联或者并联组成的电池组。电源管理电路将电池存储的电能进行电能转换后进行输出，电源管理电路可以采用电源转换芯片来实现。电池的存储电能的范围可以根据充电盒120的容量进行设置，例如设置为3.5～4.3v，具体可以采用干电池、储锂离子电池或镍氢电池等可充电电池实现。电源管理电路基于充电盒控制器122的控制，以实现对无线耳机110进行充电。电源管理电路的输出电流/电压可调，具体可以根据充电盒控制器122输出的控制信号调整，从而为无线耳机110提供相应的输出电流/电压。无线耳机110上设置有用于拾取用户语音信息的语音拾取电路或者器件，同时还设置有用于播放音频信号的发生器件。也即，无线耳机110部分作为使用主体，担负着用户使用中的音频交互等基础功能；充电盒120作为收纳以及充电载体，可以保证耳机非使用状态的收纳以及续航充电需求。
54.本实施例中，无线耳机110和充电盒120中均设置有无线通信模块，例如蓝牙芯片等等，无线耳机110与充电盒120可以建立无线通信连接，无线耳机110和充电盒120进行配
对时，可以在无线耳机110放置于充电盒120中时进行，也即无线耳机110与充电盒120之间会通过电连接器实现有线形式的电连接，无线耳机110和充电盒120可以将蓝牙地址等通过有线通讯的方式进行传输，完成无线耳机110和充电盒120的配对。无线耳机110与充电盒120之间的配对可以在出厂设置时完成，也可以由用户手动完成。
55.充电盒120与对方充电盒220之间也可以建立通信连接，两个充电盒120之间可选建立蓝牙连接，充电盒120与对方充电盒220之间在首次建立连接时，可以通过设置在充电盒120上的配对开关来实现，在建立通信连接后，在通信距离内，两个充电盒120可以自动连接，无需再次建立通信连接。当然在同空间内，存在多个充电盒120时，也可以通过配对开关选择需要通话的充电盒120。
56.可以理解的是，在包括对方充电盒220的无线耳机110通信系统中，也设置有无线耳机110，对方充电盒220也可以与容置于其壳体内的无线耳机110建立通信连接。为了便于理解，本实施例将建立通信连接的两个充电盒120分别定义为本地充电盒120和对方充电盒220，将容置于本地充电盒120，且与本地充电盒120建立通信连接的无线耳机110称为本地无线耳机110，将容置于对方充电盒220，且与对方充电盒220建立通信连接的无线耳机110称为对方无线耳机110。
57.在进行通话之前，本地无线耳机110和本地充电盒120之间完成通信连接，对方无线耳机110与对方充电盒220之间完成通信连接，本地充电盒120与对方充电盒220之间也可以通过配对开关建立通信连接，也即本地无线耳机110-本地充电盒120-对方充电盒220-对方无线耳机110，这四个设备之间建立交互关系，如此，建立通信连接的两个无线耳机110通信系统之间可以实现音频交互，从而建立多点互联的音频交互系统。随后，佩戴本地无线耳机110的用户和佩戴对方无线耳机110的用户即可在通信距离内，通过本地无线耳机110发送或者接收对方发出的语音信息，实现两者的近距离通话。
58.具体地，本地无线耳机110将拾取的本地用户语音信息通过无线传输的方式传输给本地充电盒120，本地充电盒120将接收到的本地用户语音信息传输至对方充电盒220，以使对方充电盒220将该本地用户语音信息输出至对方无线耳机110，对方无线耳机110再将本地用户语音信息进行信号处理后，实现对方音频播放。对方用户进行应答时，对方无线耳机110将拾取的对方音频信息输出至对方充电盒220，对方充电盒220再将对方音频信息传输至本地充电盒120，本地充电盒120将该对方音频信息通过无线方式传输至本地无线耳机110，本地无线耳机110对对方音频信息进行信号处理后，完成本地音频播放，如此，即可实现通话信息的交互。
59.本发明通过将无线耳机110与充电盒120建立通信连接，同时还在需要进行近距离通信时，将充电盒120与对方充电盒220建立通信连接，以使充电盒120将无线耳机110拾取的用户语音信息发送至对方充电盒220；和/或，接收对方充电盒220输出的对方音频信息，并输出至无线耳机110，以使无线耳机110播放对方充电盒220传输的对方音频信息。本发明可以将无线耳机110与充电盒120构建成一无线耳机110通信系统，使得建立通信连接的多个充电盒120与无线耳机110之间可以实现互相之间的音频交互，从而建立起一个多点互联的音频交互系统。本发明实现了不同无线耳机110盒之间可以建立通信连接，并可以实现以充电盒120作为音频中转进而实现无线耳机110互联。
60.参照图1和图2，在一实施例中，所述无线耳机110具有普通工作模式、正常语音工
作模式及助听工作模式，所述充电盒120包括：
61.模式选择开关121，所述模式选择开关121被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；
62.充电盒控制器122，与所述模式选择开关121电连接，用于根据所述模式切换控制信号，控制所述无线耳机110工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；
63.所述充电盒控制器122还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机110工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式时，与对方充电盒220建立通信连接。
64.充电盒控制器122可以采用微处理器例如，dsp、单片机等来实现，也可以采用蓝牙主控芯片等集能够实现无线功能的控制芯片。本实施例可选采用soc(system on chip，系统级芯片)，soc芯片中可以集成有处理器、蓝牙射频和天线部分，soc芯片实现了充电逻辑的管理、各个功能模式的切换，传感器数据的处理、无线耳机的控制算法等等的处理。充电盒控制器122为充电盒120的控制中心，是整个充电盒120进行控制和处理的核心，利用各种接口和线路连接整个充电盒120的各个部分，通过运行或执行存储的软件程序和/或模块，以及调用存储的数据，执行充电盒120的各种功能和处理数据，从而对充电盒120进行整体监控。例如，充电盒控制器122具有电源管理、信号处理等多种功能。充电盒120内还可以设置有红外、wifi等无线模块，用于实现充电盒120与其他设备之间的无线通信连接。
65.模式选择开关121可以为设置于充电盒120壳体上的机械按键，或者触摸按键，用户可以通过按键次数，按键长短等来在普通工作模式、正常语音工作模式与助听工作模式之间进行切换。从而根据充电盒120的操作设定指令使充电盒120对无线耳机110进行控制。例如，充电盒120的操作设定指令中包含第一时长按键，第二时长按键，第三时长按键，当用户发出第一时长按键的操作信号时，充电盒120控制无线耳机110进入正常语音工作模式，当用户发出第二时长按键的操作信号时，充电盒120控制无线耳机110切换为助听工作模式，当用户发出第三时长按键的操作信号时，充电盒120控制无线耳机110切换为普通工作模式。
66.可以理解的是，无线耳机110还可以与移动终端，例如手机、智能手表等建立通信连接，利用无线耳机110播放语音，例如通话或者播放音乐灯，并采集用户的语音，通过配置在无线耳机110内的无线通信模块输出至移动终端。在与移动终端建立通信连接时，可以通过充电盒120上的配对按键，也即模式选择按键给无线耳机110发送配对命令，无线耳机110进入与移动终端的配对模式或解除配对模式。
67.本实施例中，在普通工作模式下，无线耳机110还可以与移动终端通信连接，接收移动终端发送的音频信息并进行播放，和/或向移动终端发送拾取的用户语音信息，在该普通工作模式下，无线耳机110与移动终端直接实现通信连接，充电盒120可以参与无线耳机110与移动终端的配对，在完成配对后充电盒120则不参与数据传输工作。在一些实施例中，无线耳机110与移动终端也可以直接进行配对，无需充电盒120进行参与配对。
68.在正常语音工作模式或者所述助听工作模式下，充电盒120与无线耳机110和对方充电盒220均进行通信连接，以使本地无线耳机110拾取的本地语音信息能够通过本地充电盒120传输给对方充电盒220。或者，使得本地无线耳机110能够通过本地充电盒120接收对方充电盒220传输的对方音频信息。在该正常语音工作模式或者助听工作模式下，充电盒120耳机盒与无线耳机110之间建立通信连接的同时，也与对方充电盒220建立通信连接，使
得建立通信连接的多个充电盒120与无线耳机110之间可以实现互相之间的音频交互，从而建立起一个多点互联的音频交互系统。本发明实现了不同无线耳机110盒之间可以建立通信连接，并可以实现以充电盒120作为音频中转进而实现无线耳机110互联。本发明无线耳机通信系统适用用户不同应用场景的需求，提高用户近距离通话便利性。
69.参照图1和图2，在一实施例中，所述充电盒控制器122还用于接收所述无线耳机110的佩戴检测信号以及对方充电盒220输出的佩戴反馈信号，并在根据所述佩戴检测信号和所述佩戴反馈信号确定所述无线耳机110以及对方无线耳机110被同时佩戴时，控制所述无线耳机110工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式；以及，
70.在确定所述无线耳机110以及对方无线耳机110未被同时佩戴时，控制所述无线耳机110进入待机状态或者控制所述无线耳机110工作于普通工作模式。
71.本实施例中，无线耳机110上还可以设置有用于检测无线耳机110是否被佩戴的检测机制，例如可以在无线耳机110上设置红外检测传感器、电容式接近传感器、光感传感器、加速度传感器、陀螺仪等等，佩戴检测机制可以根据无线耳机110的状态变化，输出对应的检测信号，以确定无线耳机110是否被用户所佩戴。无线耳机110可以向充电盒120反馈无线耳机110被佩戴情况，根据无线耳机110被佩戴情况可以作出相应控制，并且本地充电盒120还可以将本地无线耳机110的被佩戴情况反馈给对方充电盒220。同理，对方充电盒220也可以将对方无线耳机110的被佩戴情况反馈给本地充电盒120。在本地充电盒120确定本地无线耳机110和对方无线耳机110均被通话双方的用户佩戴时，此时说明需通话的双方已准备好进行近距离通话，充电盒120控制无线耳机110工作，并拾取本地用户语音信息，或者播放对方音频信息。在本地充电盒120确定本地无线耳机110和对方无线耳机110中至少有一者未被用户佩戴时，例如，本地无线耳机110和对方无线耳机110均未被佩戴，或者本地无线耳机110已被佩戴，对方无线耳机110未被佩戴，或者本地无线耳机110未被佩戴，对方无线耳机110已被佩戴，此时说明需通话的双方还未准备好进行近距离通话，充电盒120控制无线耳机110进入待机状态，或者控制无线耳机110工作于普通工作模式，此时无线耳机110可以与移动终端连接，使得无线耳机110可以进行音乐播放，或者语音通话等。
72.需要说明的是，一些用户可能因为噪声暴露、衰老或其他因素可导致个人体验到听力损失，也即听力存在一定程度的障碍，对于不同的用户，根据听力损失程度的不同，每个用户都可能具有与正常值不同的频率相关的响度感知。考虑到每个用户听到的声音不同，对于以相同方式再现给若干人的音频内容，每个用户可能会有不同的体验。例如，在特定频率下具有实质性听力损失的人可能会体验到在该频率下包含实质性分量的音频内容的回放被消音。相比之下，在特定频率下无听力损失的人可能会体验到相同音频内容的回放是清晰的。并且，通话双方的通话环境可能处于比较嘈杂的环境中，这样将不利于双方通话。然而，目前的助听器通常是将佩戴者的外部所有的环境声进行适当的调试放大，从而让接收到的声音强度达到可听的效果，但是这里面的一个问题是：环境音并不会进行选择性或者指向性拾取，一些非必要的干扰信号会影响佩戴者的信息获取的准确度。
73.参照图1和图2，为了提高通话效果，在一实施例中，在所述助听工作模式下，所述无线耳机110用于根据预设听力损失曲线对所述充电盒120接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，
74.所述无线耳机110还用于在对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所
述充电盒120。
75.本实施例中，可以获取用户的预设听力损失曲线，再根据用户的听力损失曲线，对接收到的音频信息进行调试和补偿放大处理，以适应不同用户的听力需求。其中，预设听力损失曲线可以通过专门的听力矫正设备或者采用本地无线耳机110来采集用户在听阈范围内多个声音频率的听力损失数据，并对听力损失数据进行分析处理，以生成预设听力损失曲线，并存储至本地无线耳机110和/或本地充电盒120中。在充电盒120控制无线耳机110工作于助听工作模式下时，无线耳机110可以根据听力损失曲线在矫正声的各频率分别进行调试和补偿放大处理，再将经过处理后的对方音频信息进行播放。
76.本地无线耳机110还可以对拾取的本地语音信息进行降噪处理，可以排除嘈杂环境音的干扰，具体而言，可以通过beamforming等算法实现对嘈杂环境噪音的消除，以提高佩戴者发出的语音信息在环境中的信噪比，从而使得通话双方能够实现高清晰度的近距离助听通话。本发明可以适用于中老年人，监护人可以通过实时通话保持进行监控，实现对于中老年听力障碍人士。
77.可以理解的是，双方佩戴者中，可能一方为非听力障碍人士，另外一方为听力障碍人士，听力障碍的一方可以将无线耳机110设置为助听工作模式，而非听力障碍的的一方可以设置到正常语音模式，这两种模式的主要区别是接收方，是否对接收到的语音信息进行调试放大和补偿处理。也即，设置为正常语音模式的一方仅需对拾取的语音信息进行降噪处理，而设置为助听工作模式的一方对拾取的语音信息进行降噪处理，同时还对接收的对方音频信息进行调试放大和补偿处理。
78.参照图1和图2，在一实施例中，在所述正常语音工作模式下，所述无线耳机110用于对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒120。
79.本实施例中，通话双方的通话环境可能处于比较嘈杂的环境中，这样将不利于双方通话，为此本实施例可以通过充电盒120控制无线耳机110工作于正常语音工作模式，在该模式下，对方无线耳机110拾取的对方音频信息通过对方充电盒220和本地充电盒120，传输至本地无线耳机110时，本地无线耳机110可以直接对方音频信息进行本地音频播放，无需对对方音频信息进行调试和补偿放大处理。此时，本地无线耳机110仅对拾取的本地语音信息进行降噪处理，以排除嘈杂环境音的干扰。具体而言，可以通过beamforming等算法实现对嘈杂环境noise的消除，以提高佩戴者发出的语音信息在环境中的信噪比，从而使得通话双方能够实现高清晰度的近距离助听通话。如此，在嘈杂的应用环境下，且两个无线耳机110佩戴者均为非听力障碍人士，通过将无线耳机110设置为语音工作模式，即可进行嘈杂场景下中远距离的定向通话。
80.还可以理解的是，用户所处的环境可能为居家等日常安静环境，此时，也可以控制无线耳机110工作于普通工作模式，此时无线耳机110可以通过充电盒120与对方充电盒220建立通信连接，接收对方充电盒220发送的对方音频信息并进行播放，和/或向对方终端发送拾取的用户语音信息，在该普通工作模式下，无线耳机110与充电盒120实现通信连接，充电盒120再与对方充电盒220建立通信连接。该普通工作模式区别于正常语音模式在于，本地无线耳机110拾取的用户语音信息无需进行降噪处理，即可通过本地充电盒120传输至对方充电盒220，可以通过定向助听通话的方式，实现日常生活中的跨距离或者近距离沟通，比如，双方分别位于房子的不同房间，做不同的事情，随时保持沟通，同时还可以通过近距
离双方通话，使得监护人可以通过实时通话保持，实现对儿童等弱势群体的安全监控。
81.参照图1和图2，在一实施例中，所述无线耳机110具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述无线耳机110还包括：
82.模式切换电路111，所述模式切换电路111被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；
83.耳机控制器112，用于根据所述模式切换控制信号，控制无线耳机110工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；
84.所述耳机控制器112还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机110工作于正常语音工作模式或者助听工作模式时，向所述充电盒120发送通话请求，以使所述充电盒120与对方充电盒220建立通信连接。
85.可以理解的是，无线耳机110还可以与移动终端，例如手机、智能手表等建立通信连接，利用无线耳机110播放语音，例如通话或者播放音乐灯，并采集用户的语音，通过配置在无线耳机110内的无线通信模块输出至移动终端。在与移动终端建立通信连接时，可以通过充电盒120给无线耳机110发送配对命令，无线耳机110进入配对或解除配对模式。
86.参照图1和图2，在一实施例中，所述无线耳机110包括：
87.发声器件113，与所述耳机控制器112电连接；
88.语音拾取器件114，与所述耳机控制器112电连接；
89.所述耳机控制器112，还用于在无线耳机110工作于助听工作模式时，控制所述语音拾取器件114工作，以拾取用户语音信息，并对所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒120；以及，
90.根据预设听力损失曲线对所述充电盒120接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理，并将处理后的对方音频信息输出至所述发声器件113，以进行播放。
91.本实施例中，语音拾取器件114可以设置有麦克风或者麦克风阵列、缓存器等，麦克风可以用于接收用户语音信息，用户向无线耳机110发出用户语音信息，麦克风可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收用户语音信息，并且能够将这样的声音处理为音频数据处理后的音频(语音)数据可以发送到与无线耳机110无线连接的本地充电盒120，缓存器可以在记录模式下，暂存用户发出的用户语音信息。如此，无线耳机110可以实现通话应用或功能，例如电话通话应用、视频通话功能、网络语音通话功能、发送用户语音信息功能、录音功能、录制视频，还可以进行电话会议，物联网控制，语音助手功能等，在此不做限定。此外，通过语音拾取器件114，拾取用户发出的用户语音信息，在实现近距离通话功能时，双方进行语音通话，对方的音频信息通过无线耳机110上的扬声器进行播放，而通话本方用户发出的语音信息被设置在无线耳机110上的麦克风拾取，并经信号处理后再发给本地充电盒120，再由本地充电盒120向对方充电盒220发送，如此实现近距离通话。语音拾取器件114还可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
92.模式切换电路111可以采用按键等器件构成的电路来实现，例如设置于无线耳机110壳体上的机械按键，或者触摸按键，用户可以通过按键次数，按键长短等来在普通工作模式、正常语音工作模式与助听工作模式之间进行切换。从而根据无线耳机110的操作设定指令对无线耳机110进行控制。例如，无线耳机110的操作设定指令中包含第一时长按键，第
二时长按键，第三时长按键，当用户发出第一时长按键的操作信号时，无线耳机110进入正常语音工作模式，当用户发出第二时长按键的操作信号时，无线耳机110切换为助听工作模式，当用户发出第三时长按键的操作信号时，无线耳机110切换为普通工作模式。如此基于模式切换电路111，当用户需要和对方充电盒220进行近距离通话时，可以通过模式切换电路111触发表征控制无线耳机110进入正常语音工作模式或者助听工作模式的模式切换控制信号，在正常语音工作模式和助听工作模式下，语音拾取器件114可以拾取用户发出的用户语音信息，并对用户发出的进行信号处理后发送至对方充电盒220。当用户结束和对方充电盒220通话时，可以通过模式切换电路111触发表征控制无线耳机110进入普通工作模式的模式切换控制信号，在普通工作模式下，无线耳机110可以与移动终端建立通信连接，用于播放音频，语音通话等。
93.耳机控制器112可以采用微处理器例如，dsp、单片机等来实现，也可以采用蓝牙主控芯片等集能够实现无线功能的控制芯片。本实施例可选采用soc(system on chip，系统级芯片)，soc芯片中可以集成有处理器、蓝牙射频和天线部分，soc芯片实现了充电逻辑的管理、各个功能模式的切换，传感器数据的处理、无线耳机的控制算法等等的处理。耳机控制器112为无线耳机110的控制中心，是整个无线耳机110进行控制和处理的核心，利用各种接口和线路连接整个无线耳机110的各个部分，通过运行或执行存储的软件程序和/或模块，以及调用存储的数据，执行无线耳机110的各种功能和处理数据，从而对无线耳机110进行整体监控。例如，耳机控制器112具有电源管理、信号处理等多种功能。耳机控制器112可以接收用户触发的通话控制指令，控制无线耳机110进入正常语音工作模式，在进入正常语音工作模式后，控制语音拾取器件114拾取用户发出的用户语音信息。该通话控制指令为语音控制指令、按键控制指令、用户动作指令及本地充电盒120发出终端指令中的一种或者多种组合。具体而言，用户可以通过麦克风，也即语音拾取器件114发出语音控制指令，也可以通过设置在无线耳机110壳体上的按键，例如机械按键、触摸按键等发出按键控制指令，用户还可以通过与无线耳机110建立无线通信的本地充电盒120，基于本地充电盒120触发通话控制指令。用户动作指令可以是基于设置于无线耳机110中的传感器，例如接近传感器、加速度传感器、陀螺仪等，用户可以通过接近传感器触发手势动作指令，通过加速度传感器、陀螺仪，在用户佩戴耳机时，通过运动头部，触发头部动作指令，实现用户通过动作触发通话控制指令。
94.无线耳机110中还可以设置有无线通信电路115，无线通信电路115可以包括但不限于蓝牙模块、wifi等，蓝牙模块、wifi等可以实现无线耳机110与本地充电盒120建立通信连接。通过无线通信电路115建立的无线耳机110与本地充电盒120之间的蓝牙通信连接，耳机控制器112可以实现与本地充电盒120的信号交互，可以接收本地充电盒120发出的音频信号，控制信号等，无线耳机110可以向本地充电盒120发送音频信息，控制信号等。在无线耳机110工作于通话模式时，耳机控制器112可以控制无线通信电路115将语音拾取器件114拾取的用户语音信息发送至本地充电盒120，本地充电盒120再将用户语音信息发送至与之建立通信连接的对方充电盒220，实现近距离通话。
95.参照图1和图2，在一些实施例中，模式切换电路111还可以用于控制无线耳机110与本地充电盒120和移动终端的通信连接。具体地，无线耳机110与移动终端进行蓝牙配对连接，配对成功后即可开始下一步操作，例如进行音频播放，语音通话等。基于模式切换电
路111触发进行近距离通话时，耳机控制器112可以发送近距离通话请求至充电盒120，以使充电盒120向对方充电盒220发送通话请求，并建立通信连接等，例如可以在充电盒120上设置声光提醒电路等，以使对方用户在接收到声光提醒信息时，能够从充电盒120中取出无线耳机110并进行佩戴。在两个无线耳机110通信系统建立通信连接并得到响应后，则控制语音拾取器件114中的麦克风进行语音拾取，并控制无线通信电路115将本地语音信息发送至本地充电盒120，从而使本地充电盒120将对话内容发送至对方充电盒220，与对方充电盒220实现通话。
96.参照图1和图2，在一实施例中，所述无线耳机110还包括左耳机及右耳机；
97.所述模式切换电路111包括：
98.模式切换按键，所述模式切换按键设置于所述左耳机和/或右耳机的壳体上。
99.本实施例中，模式切换按键与耳机控制器112电连接，用户可以直接通过按压无线耳机110上的模式切换按键，来触发近距离通话。具体而言，耳机控制器112在接收到用户基于模式切换按键触发通话请求时，控制语音拾取器件114工作，以实时拾取用户输入的用户语音信息。在耳机控制器112在接收到用户基于模式切换按键触发通话结束时，耳机控制器112则可以通话结束的信号发送至本地充电盒120，以使本地充电盒120与对方充电盒220断开通信连接，结束近距离通话。模式切换按键可以设置在左耳机和/或右耳机上，当模式切换按键同时设置在左耳机和右耳机时，用户可以触发任意一个模式切换按键即可实现近距离通话。在一些实施例中，所述无线耳机110与本地充电盒120蓝牙连接后，还可以通过模式切换按键设置左耳机或右耳机作为近距离通话耳机，在用户按下左耳机或右耳机的模式切换按键时，左耳机或右耳机向本地充电盒120发送录音的用户语音信息，完成近距离通话。
100.参照图1和图2，在一实施例中，无线耳机110还可以包括充电控制模块、音频处理模块、传感器模块、存储模块等模块。其中，存储模块是用来存储无线耳机110相关的数据。音频处理模块用于进行模拟信号和数字信号之间的转换，如可以用来将无线耳机110的麦克风接收到的音频信号转换为电信号，或者将电信号转换为音频芯片通过扬声器发送出去。传感器模块包括多种传感器，如磁力传感器可以用来进行开盒检测，触摸ic传感器可以用来进行滑动切歌或音量加减，光距离传感器可以用来进行无线耳机110佩戴检测，加速度传感器可以实现语音唤醒功能，心率传感器可以进行心率检测等。充电控制模块主要是用来进行无线耳机110的充电和放电管理。
101.本发明还提出一种基于充电盒实现的通信方法。
102.参照图3和图4，所述基于充电盒实现的通信方法包括以下步骤：
103.步骤s100、在接收到用户触发的通话控制指令时，与对方充电盒建立通信连接；
104.本实施例中，充电盒可以接收用户触发的通话控制指令，该通话控制指令可以为语音控制指令、按键控制指令、用户动作指令及对方充电盒输出的通话请求中的一种或者多种组合。具体而言，用户可以通过无线耳机的麦克风，发出语音控制指令，也可以通过设置在充电盒壳体上的模式选择按键，例如机械按键、触摸按键等发出按键控制指令，用户还可以通过与充电盒建立无线通信的对方充电盒，基于对方充电盒触发通话控制指令。用户动作指令可以是基于设置于无线耳机中的传感器，例接近传感器、加速度传感器、陀螺仪等，用户可以通过接近传感器触发手势动作指令，通过加速度传感器、陀螺仪，在用户佩戴耳机时，通过运动头部，触发头部动作指令，用户通过动作触发通话控制指令。
105.无线耳机和充电盒中均设置有无线通信模块，例如蓝牙芯片等等，无线耳机与充电盒可以建立无线通信连接，无线耳机和充电盒进行配对时，可以在无线耳机放置于充电盒中时进行，也即无线耳机与充电盒之间会通过电连接器实现有线形式的电连接，无线耳机和充电盒可以将蓝牙地址等通过有线通讯的方式进行传输，完成无线耳机和充电盒的配对。无线耳机与充电盒之间的配对可以在出厂设置时完成，也可以由用户手动完成。
106.充电盒与对方充电盒之间也可以建立通信连接，两个充电盒之间可选建立蓝牙连接，充电盒与对方充电盒之间在首次建立连接时，可以通过设置在充电盒上的配对开关来实现，在建立通信连接后，在通信距离内，两个充电盒可以自动连接，无需再次建立通信连接。当然在同空间内，存在多个充电盒时，也可以通过配对开关选择需要通话的充电盒。
107.可以理解的是，在包括对方充电盒的无线耳机通信系统中，也设置有无线耳机，对方充电盒也可以与容置于其壳体内的无线耳机建立通信连接。为了便于理解，本实施例将建立通信连接的两个充电盒分别定义为本地充电盒和对方充电盒，将容置于本地充电盒，且与本地充电盒建立通信连接的无线耳机称为本地无线耳机，将容置于对方充电盒，且与对方充电盒建立通信连接的无线耳机称为对方无线耳机。
108.在进行通话之前，本地无线耳机和本地充电盒之间完成通信连接，对方无线耳机与对方充电盒之间完成通信连接，本地充电盒与对方充电盒之间也可以通过配对开关建立通信连接，也即本地无线耳机-本地充电盒-对方充电盒-对方无线耳机，这四个设备之间建立交互关系，如此，建立通信连接的两个无线耳机通信系统之间可以实现音频交互，从而建立一个多点互联的音频交互系统。
109.步骤s200、控制无线耳机拾取用户语音信息；
110.无线耳机中设置有语音拾取电路，语音拾取电路可以设置有麦克风或者麦克风阵列、缓存器等，麦克风可以用于接收用户语音信息，用户向无线耳机发出用户语音信息，麦克风可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收用户语音信息，并且能够将这样的声音处理为音频数据处理后的音频(语音)数据可以发送到与无线耳机无线连接的充电盒，再由充电盒发出的用户语音信息。如此，无线耳机可以实现通话或录音类型的应用或功能，例如电话通话应用、视频通话功能、网络语音通话功能、发送用户语音信息功能、录音功能、录制视频，还可以进行电话会议，物联网控制，语音助手功能等，在此不做限定。此外，通过语音拾取电路，拾取用户发出的用户语音信息，在实现近距离通话时，双方进行语音通话，对方的音频，也即语音信号通过无线耳机上的扬声器进行播放，而通话本方用户发出的语音信号被设置在无线耳机上的麦克风拾取，并经信号处理后再发给充电盒，再由充电盒向对方充电盒发送，如此实现近距离通话。语音拾取电路还可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
111.步骤s300、将拾取的用户语音信息输出至对方充电盒，和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机，以使所述无线耳机播放所述对方音频信息；其中，所述通话控制指令为语音控制指令、按键控制指令及对方充电盒输出通话请求中的一种或者多种组合。
112.本实施例中，佩戴本地无线耳机的用户和佩戴对方无线耳机的用户即可在通信距离内，通过本地无线耳机发送或者接收对方发出的语音信息，实现两者的近距离通话。
113.具体地，本地无线耳机将拾取的本地用户语音信息通过无线传输的方式传输给本地充电盒，本地充电盒将接收到的本地用户语音信息传输至对方充电盒，以使对方充电盒将该本地用户语音信息输出至对方无线耳机，对方无线耳机再将本地用户语音信息进行信号处理后，实现对方音频播放。对方用户进行应答时，对方无线耳机将拾取的对方音频信息输出至对方充电盒，对方充电盒再将对方音频信息传输至本地充电盒，本地充电盒将该对方音频信息通过无线方式传输至本地无线耳机，本地无线耳机对对方音频信息进行信号处理后，完成本地音频播放，如此，即可实现通话信息的交互。
114.参照图3和图4，在一实施例中，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述基于充电盒实现的通信方法还包括以下步骤：
115.步骤s400、在所述助听工作模式下，控制所述无线耳机根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，
116.控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出；和/或，
117.步骤s500、在所述正常语音工作模式下，控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。
118.本实施例中，可以理解的是，无线耳机还可以与移动终端，例如手机、智能手表等建立通信连接，利用无线耳机播放语音，例如通话或者播放音乐灯，并采集用户的语音，通过配置在无线耳机内的无线通信模块输出至移动终端。在与移动终端建立通信连接时，可以通过充电盒上的配对按键，也即模式选择按键给无线耳机发送配对命令，无线耳机进入与移动终端的配对模式或解除配对模式。
119.本实施例中，在普通工作模式下，无线耳机还可以与移动终端通信连接，接收移动终端发送的音频信息并进行播放，和/或向移动终端发送拾取的用户语音信息，在该普通工作模式下，无线耳机与移动终端直接实现通信连接，充电盒可以参与无线耳机与移动终端的配对，在完成配对后充电盒则不参与数据传输工作。在一些实施例中，无线耳机与移动终端也可以直接进行配对，无需充电盒进行参与配对。
120.在正常语音工作模式或者所述助听工作模式下，充电盒与无线耳机和对方充电盒均进行通信连接，以使本地无线耳机拾取的本地语音信息能够通过本地充电盒传输给对方充电盒。或者，使得本地无线耳机能够通过本地充电盒接收对方充电盒传输的对方音频信息。在该正常语音工作模式或者助听工作模式下，充电盒耳机盒与无线耳机之间建立通信连接的同时，也与对方充电盒建立通信连接，使得建立通信连接的多个充电盒与无线耳机之间可以实现互相之间的音频交互，从而建立起一个多点互联的音频交互系统。本发明实现了不同无线耳机盒之间可以建立通信连接，并可以实现以充电盒作为音频中转进而实现无线耳机互联。
121.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种无线耳机通信系统，其特征在于，所述无线耳机通信系统包括：无线耳机，用于拾取本地用户语音信息和播放对方音频信息；充电盒，分别与所述无线耳机和对方充电盒无线连接，所述充电盒用于将所述无线耳机拾取的用户语音信息发送至对方充电盒；和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机，以使所述无线耳机播放所述对方音频信息。2.如权利要求1所述的无线耳机通信系统，其特征在于，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述充电盒包括：模式选择开关，所述模式选择开关被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；充电盒控制器，与所述模式选择开关电连接，用于根据所述模式切换控制信号，控制所述无线耳机工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；所述充电盒控制器还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式时，与对方充电盒建立通信连接。3.如权利要求2所述的无线耳机通信系统，其特征在于，所述充电盒控制器还用于接收所述无线耳机的佩戴检测信号以及对方充电盒输出的佩戴反馈信号，并在根据所述佩戴检测信号和所述佩戴反馈信号确定所述无线耳机以及对方无线耳机被同时佩戴时，控制所述无线耳机工作于所述正常语音工作模式或者所述助听工作模式；以及，在确定所述无线耳机以及对方无线耳机未被同时佩戴时，控制所述无线耳机进入待机状态或者控制所述无线耳机工作于普通工作模式。4.如权利要求2所述的无线耳机通信系统，其特征在于，在所述助听工作模式下，所述无线耳机用于根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，所述无线耳机还用于在对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。5.如权利要求2所述的无线耳机通信系统，其特征在于，在所述正常语音工作模式下，所述无线耳机用于对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。6.如权利要求1所述的无线耳机通信系统，其特征在于，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述无线耳机还包括：模式切换电路，所述模式切换电路被用户触发时，输出对应的模式切换控制信号；耳机控制器，用于根据所述模式切换控制信号，控制无线耳机工作于普通工作模式、正常语音工作模式或者助听工作模式；所述耳机控制器还用于在根据所述模式切换控制信号控制无线耳机工作于正常语音工作模式或者助听工作模式时，向所述充电盒发送通话请求，以使所述充电盒与对方充电盒建立通信连接。7.如权利要求6所述的无线耳机通信系统，其特征在于，所述无线耳机包括：发声器件，与所述耳机控制器电连接；语音拾取器件，与所述耳机控制器电连接；所述耳机控制器，还用于在无线耳机工作于助听工作模式时，控制所述语音拾取器件工作，以拾取用户语音信息，并对所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒；以及，
根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理，并将处理后的对方音频信息输出至所述发声器件，以进行播放。8.如权利要求6所述的无线耳机通信系统，其特征在于，所述无线耳机还包括左耳机及右耳机；所述模式切换电路包括：模式切换按键，所述模式切换按键设置于所述左耳机和/或右耳机的壳体上。9.一种基于充电盒实现的通信方法，其特征在于，所述基于充电盒实现的通信方法包括以下步骤：在接收到用户触发的通话控制指令时，与对方充电盒建立通信连接；控制无线耳机拾取用户语音信息；将拾取的用户语音信息输出至对方充电盒，和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至所述无线耳机，以使所述无线耳机播放所述对方音频信息；其中，所述通话控制指令为语音控制指令、按键控制指令及对方充电盒输出通话请求中的一种或者多种组合。10.如权利要求9所述的基于充电盒实现的通信方法，其特征在于，所述无线耳机具有普通工作模式、正常语音工作模式及助听工作模式，所述基于充电盒实现的通信方法还包括以下步骤：在所述助听工作模式下，控制所述无线耳机根据预设听力损失曲线对所述充电盒接收的对方音频信息进行调试和补偿放大处理并进行播放；以及，控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出；和/或，在所述正常语音工作模式下，控制所述无线耳机对拾取的所述用户语音信息进行降噪处理后输出至所述充电盒。

技术总结
本发明公开一种无线耳机通信系统及基于充电盒实现的通信方法，该无线耳机通信系统包括：无线耳机，用于拾取本地用户语音信息和播放对方音频信息；充电盒，分别与无线耳机和对方充电盒无线连接，充电盒用于将无线耳机拾取的用户语音信息发送至对方充电盒；和/或，接收对方充电盒输出的对方音频信息，并输出至无线耳机，以使无线耳机播放对方音频信息。本发明无线耳机通信系统中能够提供一种新的充电盒，实现了在不同无线耳机盒之间可以建立通信连接，并可以实现以充电盒作为音频中转进而实现无线耳机互联。无线耳机互联。无线耳机互联。


技术研发人员：刘际滨
受保护的技术使用者：歌尔科技有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/8