【专利解密】恒玄科技 TWS耳机的LBRT技术

作者：嘉德IPR 2020-08-25

来源：爱集微 #专利解密#

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【嘉德点评】恒玄科技的TWS蓝牙耳机，只需要手机与主耳机建立蓝牙连接就可以实现两个耳机的同步通信，在减少了对其他信道的占用的同时，增强了对其他设备的抗干扰性。

集微网消息，随着苹果发布Airpods以后，TWS蓝牙耳机彷佛一夜成名，这种新形式的耳机方案得到了消费者的喜爱，但是由于苹果的专利垄断，也让其他厂商进入这个领域变得更加不容易，而恒玄科技则依靠其技术专利成功进入了这个市场。

而技术的壁垒就在于如何保持手机与两个蓝牙耳机之间的通信，一种方案是：智能设备与主耳机通过蓝牙进行数据传输，再由主耳机向从耳机转发数据，这种方式主耳机功耗高，且要收发更多的数据，也会影响传输性能。

另一种方案是智能设备分别独立地与左右耳机建立蓝牙连接进行数据传输，但现有的智能设备大多不具备同时跟多个蓝牙建立连接的功能，因此这种方案也显得不那么可靠。此外，主耳机与智能设备之间的跳频信息与主从耳机之间的跳频信息是相互独立的，需要分别维护更新，增加了双耳无线耳机通信的复杂度，降低了数据传输速率，占用信道较多，对其他设备的干扰也较多。

为此，恒玄科技分别在2018年3月21日申请了一项名为“一种适用于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方案”的发明专利（申请号：201810235920.X）、在18年6月22日申请了一项名为“高可靠性的蓝牙耳机无线通信方案”的发明专利（申请号：201810648005.3）以及在19年9月5日申请了一项名为“无线耳机及无线耳机的通信方法”的发明专利（申请号：201910834578.X），申请人为恒玄科技（上海）有限公司。

根据这些专利目前公开的资料，让我们一起来看看恒玄科技的TWS蓝牙耳机方案吧。

如上图，为该专利中智能设备与主耳机和从耳机之间音频数据传输的结构示意图，智能设备10与主耳机20之间建立蓝牙连接，主耳机与从耳机30之间也建立蓝牙连接。当播放音乐时，智能设备播放立体声音乐，通过蓝牙连接将音频数据包发送到主耳机中，主耳机接收到音频数据包将音频数据包发送给从耳机，从而实现主耳机和从耳机可以同时播放音乐。

在这个过程中，智能设备向主耳机发送左右声道的音频数据包，从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，其中ACK包表示应答，NACK表示否定应答，利用这个包信息来建立主耳机和从耳机之间的连接。

具体过程为：从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当从耳机接收到来自智能设备的音频数据包，则向主耳机发送一个ACK包；当在从耳机未接收到来自智能设备的音频数据包，则向主耳机发送一个NACK包。

从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的流程图如上图所示，主耳机需要获取智能设备的的蓝牙地址信息，并对蓝牙地址信息进行数字调制，在添加同步头后进行载波调制，通过主耳机的音频发送设备，将调制后的蓝牙地址信息发送至从耳机。

从耳机通过音频接收设备接收蓝牙地址信息进行载波解调，并完成信息同步，此外还需要去除蓝牙地址信息的同步头并进行数字解调，根据获取到智能设备的蓝牙地址信息对智能设备发送的音频数据包进行监听。

在这样的方案中，主、从耳机之间建立起了通信链路，实现了数据的传输。而在恒玄的另一项专利中，也同样介绍了这种利用ACK包和NACK包进行数据传输的方法，具体流程图如下：

智能设备将发送音频数据包的最大重传次数N1发送给主耳机，即：手机预先设定向主耳机发送音频数据包N1次，根据A2DP协定，智能设备可以无数次进行数据包重传。

在智能设备向主耳机发送音频数据包的前（N－1）次，主耳机均会向智能设备回复一个NACK包，且不论主耳机是否收到音频数据包都需要要返回NACK信号，从而迫使智能设备重复音频数据包的发送，在主耳机接收到音频数据包后向智能设备回复一个ACK包。通过这样的方式，可以避免主耳机遗漏音频数据包，让耳机接收到的音频质量更好。