一种无线音频监听方法及无线音频系统与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线音频监听方法及无线音频系统。


背景技术：

2.左右双声道的无线音频设备具有两个音频设备(一主一从)，以能够营造立体饱满的声场效果。由于蓝牙piconet的特点，设备之间主要采用点对点通信机制；为保障双声道无线音频设备中的两个音频设备皆能接收到音源设备发送的音频数据，常用的方法有两种：一、音源设备先将音频数据发送至主音频设备，再由主音频设备将音频数据发送至从音频设备；二、音源设备将音频数据发送至主音频设备，从音频设备则通过监听音源设备与主音频设备之间的通信链路而获取音频数据。
3.对于上述第一种方法，音频数据需要经多次转发，不仅会导致设备功耗增加，还会使两个音频设备间存在数据延迟及不同步的问题，致使用户体验差。上述第二种方法可以有效避免两个音频设备间的数据延迟及不同步问题，但需要主音频设备向从音频设备发送已经在主音频设备和音源设备之间建立的通信链路的通信参数(包括音源设备的蓝牙地址、蓝牙时钟和链路密钥等)，使得从音频设备能够根据通信参数进入监听模式，从而获取音频数据。然而，通信链路的通信参数一般数据量较大，通常需要多个数据包即多次蓝牙交互才能传输完成，因此通信链路的通信参数若完全由主音频设备发送至从音频设备，则会使从音频设备无法快速进入监听模式。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种无线音频监听方法及无线音频系统，主音频设备可以冒充音源设备与从音频设备建立连接，使得从音频设备可以快速获取主音频设备和音源设备之间链路的通信参数，从而快速进入监听模式。
5.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
6.一种无线音频监听方法，应用于双声道无线音频设备，所述双声道无线音频设备包括主音频设备和从音频设备；所述无线音频监听方法包括：
7.所述主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路，以使所述主音频设备获取所述音源设备的特征参数；
8.所述主音频设备应用所述音源设备的特征参数，以冒充所述音源设备并成为伪音源设备；
9.所述伪音源设备与所述从音频设备之间建立第二通信链路，以使所述从音频设备获取所述第一通信链路的通信参数；以及
10.所述从音频设备根据所述第一通信链路的通信参数对所述第一通信链路进行监听。
11.优选地，所述主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路，以使所述主音频设备获取所述音源设备的特征参数的步骤包括：
12.所述音源设备向所述主音频设备发起连接；
13.所述主音频设备对所述音源设备发起的连接进行响应，以构建所述第一通信链路；且所述音源设备为所述第一通信链路的主节点，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点。
14.优选地，所述主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路，以使所述主音频设备获取所述音源设备的特征参数的步骤包括：
15.所述主音频设备向所述音源设备发起连接；
16.所述音源设备对所述主音频设备发起的连接进行响应，以建立初始通信链路；且所述主音频设备为所述初始通信链路的主节点，所述音源设备为所述初始通信链路的从节点；以及
17.所述初始通信链路中所述主音频设备与所述音源设备进行角色切换，以构建所述第一通信链路；且所述音源设备为所述第一通信链路的主节点，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点。
18.优选地，所述音源设备的特征参数包括所述第一通信链路的通信参数以及所述音源设备的蓝牙协议和应用层参数；且所述第一通信链路的通信参数包括所述音源设备的蓝牙地址和蓝牙时钟以及所述主音频设备的逻辑传输地址、所述第一通信链路的密钥。
19.优选地，所述主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路，以使所述主音频设备获取所述音源设备的特征参数的步骤还包括：
20.构建所述第一通信链路时，所述主音频设备获取所述第一通信链路的通信参数；
21.所述第一通信链路构建完成后，所述主音频设备通过所述第一通信链路获取所述音源设备的蓝牙协议和应用层参数。
22.优选地，所述主音频设备应用所述音源设备的特征参数，以冒充所述音源设备并成为伪音源设备的步骤包括：
23.所述主音频设备使用所述音源设备的蓝牙地址、蓝牙时钟、蓝牙协议和应用层参数，以成为所述伪音源设备；
24.所述伪音源设备继承所述主音频设备的逻辑传输地址和所述第一通信链路的密钥；
25.所述伪音源设备将所述音源设备的蓝牙地址配置为自身的蓝牙地址以及将所述音源设备的蓝牙时钟配置为自身的初始蓝牙时钟；以及
26.所述伪音源设备根据预设时钟偏差对初始蓝牙时钟进行调整，以得到所述伪音源设备的实际蓝牙时钟。
27.优选地，所述伪音源设备与所述从音频设备之间建立第二通信链路，以使所述从音频设备获取所述第一通信链路的通信参数的步骤包括：
28.所述伪音源设备向所述从音频设备发起连接；
29.所述从音频设备对所述伪音源设备发起的连接进行响应，以构建所述第二通信链路；
30.构建所述第二通信链路时，所述从音频设备获取所述伪音源设备的蓝牙地址和实际蓝牙时钟以及所述主音频设备的逻辑传输地址；且所述伪音源设备的实际蓝牙时钟为所述从音频设备的初始蓝牙时钟；
31.所述第二通信链路构建完成后，所述从音频设备通过所述第二通信链路获取所述第一通信链路的密钥；以及
32.所述从音频设备根据所述预设时钟偏差对初始蓝牙时钟进行调整，以得到所述从音频设备的实际蓝牙时钟；且所述从音频设备的实际蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相同。
33.优选地，所述从音频设备根据所述第一通信链路的通信参数对所述第一通信链路进行监听的步骤包括：
34.所述伪音源设备解除对所述音源设备的特征参数的应用，以恢复为所述主音频设备；
35.所述音源设备通过所述第一通信链路向所述主音频设备发送加密的音频数据；
36.所述从音频设备根据所述音源设备的蓝牙地址和蓝牙时钟及所述主音频设备的逻辑传输地址对所述第一通信链路进行监听，以获取所述加密的音频数据；以及
37.所述从音频设备根据所述第一通信链路的密钥对所述加密的音频数据进行解密，以获取音频数据。
38.优选地，所述预设时钟偏差不小于5个蓝牙时隙，且每一所述蓝牙时隙为625μs。
39.另一方面，本发明还提供一种无线音频系统，包括：音源设备和双声道无线音频设备；且所述双声道无线音频设备采用如上述的无线音频监听方法。
40.本发明与现有技术相比至少具有以下优点之一：
41.本发明提供的一种无线音频监听方法及无线音频系统，主音频设备可以通过第一通信链路获取音源设备的特征参数并应用，以冒充音源设备；冒充音源设备的主音频设备则成为伪音源设备并与从音频设备建立连接，使得从音频设备可以快速获取第一通信链路的通信参数，从而快速进入监听模式，进而实现对第一通信链路的监听。
42.本发明中构建第二通信链路时伪音源设备分配给从音频设备的逻辑传输地址与音源设备分配给主音频设备的逻辑传输地址相同，使得从音频设备可以直接获取主音频设备的逻辑传输地址；同时伪音源设备的蓝牙地址与音源设备的蓝牙地址相同，则在构建第二通信链路时从音频设备即可获取第一通信链路的通信参数中部分信息，使得后续从音频设备获取音源设备的蓝牙时钟及第一通信链路的密钥后即可进入监听模式，极大地节约了从音频设备进入监听模式的时间。
43.本发明中伪音源设备具有音源设备的特征参数，在实现从音频设备与伪音源设备建立第二通信链路并获取第一通信链路的通信参数时无需对从音频设备上的原有软件模块进行过多改动，具有较好的应用性和实用性。
附图说明
44.图1是本发明一实施例提供的一种无线音频监听方法的流程图；
45.图2是本发明一实施例提供的一种无线音频监听方法中主音频设备和从音频设备的流程图。
具体实施方式
46.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种无线音频监听方法及无线音
频系统作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.结合附图1～2所示，本实施例提供一种无线音频监听方法，应用于双声道无线音频设备，所述双声道无线音频设备包括主音频设备和从音频设备；所述无线音频监听方法包括：步骤s110、所述主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路，以使所述主音频设备获取所述音源设备的特征参数；步骤s120、所述主音频设备应用所述音源设备的特征参数，以冒充所述音源设备并成为伪音源设备；步骤s130、所述伪音源设备与所述从音频设备之间建立第二通信链路，以使所述从音频设备获取所述第一通信链路的通信参数；以及步骤s140、所述从音频设备根据所述第一通信链路的通信参数对所述第一通信链路进行监听。
49.请同时参考图1和图2，所述步骤s110包括：所述音源设备向所述主音频设备发起连接；所述主音频设备对所述音源设备发起的连接进行响应，以构建所述第一通信链路；且所述音源设备为所述第一通信链路的主节点，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点。
50.可以理解的是，在一些其他的实施例中，所述步骤s110包括：所述主音频设备向所述音源设备发起连接；所述音源设备对所述主音频设备发起的连接进行响应，以建立初始通信链路；且所述主音频设备为所述初始通信链路的主节点，所述音源设备为所述初始通信链路的从节点；以及所述初始通信链路中所述主音频设备与所述音源设备进行角色切换，以构建所述第一通信链路；且所述音源设备为所述第一通信链路的主节点，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点。
51.具体的，根据蓝牙微微网(piconet)的特点，所述主音频设备与所述音源设备之间建立所述第一通信链路时，发起连接的一方为所述第一通信链路的主节点，响应连接的一方则为所述第一通信链路的从节点。由于蓝牙微微网的时钟通常采用主节点的蓝牙时钟，则在建立所述第一通信链路时从节点的蓝牙时钟会自动配置为主节点的蓝牙时钟，以使所述第一通信链路可以成功建立，但本发明不以此为限。
52.在本实施例中，所述第一通信链路的时钟可以采用所述音源设备的蓝牙时钟，则所述第一通信链路的主节点需为所述音源设备，所述第一通信链路的从节点需为所述主音频设备。由于所述主音频设备与所述音源设备之间建立链路时，所述音源设备和所述主音
频设备皆可以发起连接，则在该链路建立后所述主音频设备可以对其在该链路中的角色进行检查，以保证所述第一通信链路构建成功且所述音源设备为所述第一通信链路的主节点，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点。更具体的，所述主音频设备与所述音源设备之间的链路建立后，若所述主音频设备检查其在该链路中的角色为从节点，则表示所述第一通信链路构建成功，且该链路为所述第一通信链路，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点，所述音源设备为所述第一通信链路的主节点。若所述主音频设备检查其在该链路中的角色为主节点，则表示所述第一通信链路未构建成功，且该链路为所述初始通信链路，所述主音频设备为所述初始通信链路的主节点，所述音源设备即为所述初始通信链路的从节点；随后，所述主音频设备可以请求与所述音源设备进行角色切换，以在所述主音频设备与所述音源设备之间构建新的链路；在该新的链路形成后即所述主音频设备与所述音源设备完成角色切换后，所述主音频设备对其在该新的链路中的角色进行检查，此时所述主音频则会检查到其在该新的链路中的角色为从节点，则表示所述第一通信链路构建成功，且该新的链路为所述第一通信链路，所述主音频设备为所述第一通信链路的从节点，所述音源设备为所述第一通信链路的主节点。
53.请同时参考图1和图2，所述音源设备的特征参数包括所述第一通信链路的通信参数以及所述音源设备的蓝牙协议和应用层(profile层)参数；且所述第一通信链路的通信参数包括所述音源设备的蓝牙地址和蓝牙时钟以及所述主音频设备的逻辑传输地址、所述第一通信链路的密钥。
54.可以理解的是，在一些其他的实施例中，所述步骤s110还包括：构建所述第一通信链路时，所述主音频设备获取所述第一通信链路的通信参数；所述第一通信链路构建完成后，所述主音频设备通过所述第一通信链路获取所述音源设备的蓝牙协议和应用层参数。
55.具体的，在本实施例中，构建所述第一通信链路时，所述主音频设备与所述音源设备会进行交互(例如广播、扫描、寻呼、发起连接、响应连接、或角色切换等)；在所述主音频设备与所述音源设备会的交互过程中，所述主音频设备则可以自动获取所述第一通信链路的通信参数，即所述音源设备的蓝牙地址和蓝牙时钟、所述主音频设备的逻辑传输地址和所述第一通信链路的密钥；其中所述主音频设备的逻辑传输地址可以由所述音源设备分配至所述主音频设备，所述第一通信链路的密钥可以由所述音源设备和所述主音频设备共同产生。更具体的，在所述主音频设备通过所述第一通信链路获取所述音源设备的蓝牙协议和应用层参数后，所述主音频设备则完全获取了所述音源设备的特征参数，但本发明不以此为限。
56.请同时参考图1和图2，所述步骤s120包括：所述主音频设备使用所述音源设备的蓝牙地址、蓝牙时钟、蓝牙协议和应用层参数，以成为所述伪音源设备；所述伪音源设备继承所述主音频设备的逻辑传输地址和所述第一通信链路的密钥；所述伪音源设备将所述音源设备的蓝牙地址配置为自身的蓝牙地址以及将所述音源设备的蓝牙时钟配置为自身的初始蓝牙时钟；以及所述伪音源设备根据预设时钟偏差对初始蓝牙时钟进行调整，以得到所述伪音源设备的实际蓝牙时钟。
57.在一些实施例中，所述预设时钟偏差不小于5个蓝牙时隙，且每一所述蓝牙时隙为625μs。
58.具体的，在本实施例中，所述主音频设备完全继承所述音源设备的特征参数后，可
以将所述音源设备的特征参数应用于自身，以冒充所述音源设备；冒充所述音源设备的所述主音频设备则成为所述伪音源设备，且所述伪音源设备与所述音源设备两者的蓝牙地址、蓝牙协议和应用层参数皆相同，所述伪音源设备的初始蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相同；同时所述伪音源设备可以直接继承所述主音频设备的逻辑传输地址和所述第一通信链路的密钥，使得所述伪音源设备完全具有所述音源设备的特征参数，但本发明不以此为限。
59.具体的，在本实施例中，在所述主音频设备成为所述伪音源设备后，所述音源设备仍然可能存在射频相关的活动；由于所述伪音源设备的初始蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相同，则所述伪音源设备与所述音源设备之间易出现冲突或干扰。因此，所述伪音源设备可以根据所述预设时钟偏差对其初始蓝牙时钟进行调整，使得调整后得到的所述伪音源设备的实际蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟不同，从而避免所述伪音源设备与所述音源设备之间产生冲突或干扰。更具体的，由于最长的bt包是5个所述蓝牙时隙(slot)，则所述预设时钟偏差应不小于5个所述蓝牙时隙，但本发明不以此为限。
60.请同时参考图1和图2，所述步骤s130包括：所述伪音源设备向所述从音频设备发起连接；所述从音频设备对所述伪音源设备发起的连接进行响应，以构建所述第二通信链路；构建所述第二通信链路时，所述从音频设备获取所述伪音源设备的蓝牙地址和实际蓝牙时钟以及所述主音频设备的逻辑传输地址；且所述伪音源设备的实际蓝牙时钟为所述从音频设备的初始蓝牙时钟；所述第二通信链路构建完成后，所述从音频设备通过所述第二通信链路获取所述第一通信链路的密钥；以及所述从音频设备根据所述预设时钟偏差对初始蓝牙时钟进行调整，以得到所述从音频设备的实际蓝牙时钟；且所述从音频设备的实际蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相同。
61.具体的，在本实施例中，所述从音频设备周期性进入可连接状态，以等待所述伪音源设备发起连接并进行响应，从而完成所述第二通信链路的构建。在构建所述第二通信链路时，所述伪音源设备与所述从音频设备同样会进行交互(例如广播、扫描、寻呼、发起连接或响应连接等)；在所述伪音源设备与所述从音频设备的交互过程中，所述从音频设备则可以自动获取所述第二通信链路的通信参数，即所述伪音源设备的蓝牙地址和实际蓝牙时钟、所述从音频设备的逻辑传输地址和所述第二通信链路的密钥。更具体的，由于所述伪音源设备的蓝牙协议和应用层参数与所述音源设备的蓝牙协议和应用层参数相同，则在构建所述第二通信链路时所述伪音源设备分配给所述从音频设备的逻辑传输地址与所述音源设备分配给所述主音频设备的逻辑传输地址相同，使得所述从音频设备可以直接获取所述主音频设备的逻辑传输地址。同时由于所述伪音源设备的蓝牙地址与所述音源设备的蓝牙地址相同，则在构建所述第二通信链路时，所述从音频设备即可获取所述第一通信链路的通信参数中部分信息，即所述音源设备的蓝牙地址和所述主音频设备的逻辑传输地址，使得后续所述从音频设备获取所述音源设备的蓝牙时钟及所述第一通信链路的密钥后即可进入监听模式，但本发明不以此为限。
62.具体的，在本实施例中，基于蓝牙加密的性质，所述第一通信链路的密钥由所述音源设备和所述主音频设备共同产生，所述第二通信链路的密钥则由所述伪音源设备和所述从音频设备共同产生；由于所述从音频设备的信息与所述主音频设备的信息不同，则所述第二通信链路的密钥与所述第一通信链路的密钥不同，所述伪音源设备可以通过所述第二
通信链路向所述从音频设备发送所述第一通信链路的密钥，使得所述从音频设备得到所述第一通信链路的密钥。在所述从音频设备得到所述第一通信链路的密钥后，所述伪音频设备可以向所述从音频设备发送更换密钥的请求，使得所述从音频设备将所述第二通信链路的密钥更换为所述第一通信链路的密钥，以使所述从音频设备能够对所述第一通信链路上传送的信息进行正确解码，但本发明不以此为限。
63.具体的，在本实施例中，由于所述从音频设备的初始蓝牙时钟与所述伪音源设备的实际蓝牙时钟相同，而所述伪音源设备的实际蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相差所述预设时钟偏差，则所述从音频设备可以根据所述预设时钟偏差对其初始蓝牙时钟进行调整，并使调整后得到的所述从音频设备的实际蓝牙时钟与所述音源设备的蓝牙时钟相同，此时所述从音频设备则完全获取了所述第一通信链路的通信参数，能够对所述第一通信链路进行监听，但本发明不以此为限。
64.请同时参考图1和图2，所述步骤s140包括：所述伪音源设备解除对所述音源设备的特征参数的应用，以恢复为所述主音频设备；所述音源设备通过所述第一通信链路向所述主音频设备发送加密的音频数据；所述从音频设备根据所述音源设备的蓝牙地址和蓝牙时钟及所述主音频设备的逻辑传输地址对所述第一通信链路进行监听，以获取所述加密的音频数据；以及所述从音频设备根据所述第一通信链路的密钥对所述加密的音频数据进行解密，以获取音频数据。
65.具体的，在本实施例中，所述伪音源设备恢复为所述主音频设备后，所述从音频设备与所述伪音源设备之间的所述第二通信链路可以自动断开，但本发明不以此为限。
66.此外，本实施例还提供一种无线音频系统，包括：音源设备和双声道无线音频设备；且所述双声道无线音频设备采用如上所述的无线音频监听方法。
67.综上所述，本发明提供的一种无线音频监听方法及无线音频系统，主音频设备与音源设备之间建立第一通信链路；主音频设备通过第一通信链路可以获取音源设备的特征参数并应用，以冒充音源设备；冒充音源设备的主音频设备则成为伪音源设备并与从音频设备建立第二通信链路，使得从音频设备可以快速获取第一通信链路的通信参数，从而快速进入监听模式，进而实现对第一通信链路的监听。本实施例中构建第二通信链路时伪音源设备分配给从音频设备的逻辑传输地址与音源设备分配给主音频设备的逻辑传输地址相同，使得从音频设备可以直接获取主音频设备的逻辑传输地址；同时伪音源设备的蓝牙地址与音源设备的蓝牙地址相同，则在构建所述第二通信链路时，从音频设备即可获取第一通信链路的通信参数中部分信息，使得后续从音频设备获取音源设备的蓝牙时钟及第一通信链路的密钥后即可进入监听模式，极大地节约了从音频设备进入监听模式的时间。
68.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。