一种蓝牙耳机用数据智能传输系统的制作方法

    专利2025-05-18  3


    本发明涉及数据传输,具体为一种蓝牙耳机用数据智能传输系统。


    背景技术:

    1、蓝牙耳机是一种通过蓝牙技术与手机、计算机等设备无线连接的耳机,它们提供了摆脱有线束缚的便利性,使用户能够在听音乐、打电话或进行其他听觉活动时享有更大的自由度。蓝牙耳机的发展经历了从最初的单耳设计到现在的立体声耳塞、头戴式耳机以及真无线耳机(tws)等多样化产品。

    2、然而,现有的蓝牙耳机在数据传输方面还存在一些局限性,一些因素可能导致音质下降、连接不稳定甚至断联,传统的蓝牙耳机无法对这些局限做出优化,因此,设计一种蓝牙耳机用数据智能传输系统;

    3、为了解决上述缺陷,现提供技术方案。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于解决现有的蓝牙耳机在数据传输方面的一些因素可能导致音质下降、连接不稳定甚至断联的问题,而提出一种蓝牙耳机用数据智能传输系统。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

    3、一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,包括:

    4、自适应传输模块,用于通过集成环境感知机制对综合参数进行采集,并通过综合参数综合评价数据传输环境,利用数据传输环境自适应调节传输频率和功率等级;

    5、综合参数包括无线信号干扰情况、用户距离及障碍物参数,根据综合参数分别分析得到信绕值、距评值及物影值,归一化处理后,以信绕值作为底圆半径建立底圆,距评值为高建立圆锥体,并将物影值与距评值进行比对,当物影值大于距评值时,则计算物影值与距评值的差值,并将差值作为球形体半径,当物影值小于距评值时,则将物影值作为球形体半径,以圆锥体顶点作为球心建立球形体,以此球形体路径对建立的圆锥体进行切割,计算圆锥体剩余部分形成的异形体体积,记为数传值;

    6、将得到的数传值与预设的若干个数传值区间进行比对,若干个数传值区间分别对应设置不同等级的传输频率和功率等级,当确定数传值所属的数传值区间时,则确定该区间对应的传输频率和功率等级,并进行自适应调节传输频率和功率等级;

    7、断联模块,用于在数据传输环境较差时分析具体的原因,并根据原因对用户进行不同的语音提示;

    8、还用于在蓝牙耳机发送断联后自动尝试重新连接;

    9、反向监测模块,用于根据蓝牙耳机传输的数据情况得到数据参数,并根据数据参数分析监测设备的运行状态是否正常。

    10、进一步的,所述断联模块在数据传输环境较差时分析具体的原因,并根据原因对用户进行不同的语音提示的具体操作步骤如下:

    11、首先将自适应传输模块中分析得到的数传值与预设的数传阈值进行比对,当实际数传值低于预设的数传阈值时,则对用户发出预警语音提示,提示用户即将发生断联;

    12、同时对数传值的计算参数进行回溯,通过对信绕值、距评值及物影值分别与预设的信绕值区间、距评值区间及物影值区间进行比对,判断是否在预设的区间范围内;

    13、当信绕值不在预设的信绕值区间范围内时,则确定无线信号干扰较大,预警语音提示为:目前信号干扰过大,请更换位置,避免断联;

    14、当距评值不在预设的距评值区间范围内时,则确定耳机距离设备的距离过大,预警语音提示为:距离设备距离过远,请靠近设备,避免断联;

    15、当物影值不在预设的物影值区间范围内时,则确定耳机与设备之间的障碍物过多,预警语音提示为:障碍物过多,请尽量靠近设备,避免断联。

    16、进一步的,所述断联模块在蓝牙耳机发送断联后自动尝试重新连接的具体操作步骤如下:

    17、当发生断联后,自动尝试重新建立连接,重连尝试通过对传输参数进行调整,包括对频率、功率及编码方式;

    18、同时根据蓝牙耳机自身参数,改变自动重连的尝试频率,具体步骤如下:

    19、通过获取蓝牙耳机移动速度、电池电量百分比及硬件质量评分进行综合分析,将得到的移动速度、电池电量百分比及硬件质量评分分别标定为ys、dl及pf,归一化处理后代入以下公式:以得到状参值zcz,式中:分别为移动速度、电池电量百分比及硬件质量评分的预设权重系数;

    20、将计算得到的状参值作为衡量蓝牙耳机目前状态评价的标准,将状参值与预设的三个状参值区间进行比对,三个状参值区间分别对应设置有三个自动重连的尝试频率,当确定状参值所属状参值区间后,则确定蓝牙耳机的自动重连的尝试频率,并按照该频率进行自动重连操作。

    21、进一步的,所述反向监测模块根据数据参数分析监测设备的运行状态是否正常的具体操作步骤如下:

    22、通过设备向蓝牙耳机传输的数据进行数据参数分析,反向监测设备的异常,具体分析的数据参数包括:数据传输速率、数据丢包率、延迟、连接稳定性及设备健康指标;

    23、根据数据参数分别分析得到速均值、数丢值、延评值、连稳值及设指值,并分别标定为s、d、y、w及z,归一化处理后代入以下公式:以得到设状值szz;

    24、再将得到的设状值与预设的设状标准值进行比对,当设状值大于或等于预设的设状标准值,则判断设备当前状态良好;当设状值小于预设的设状标准值时,则判断设备当前运行状态较差,并通过蓝牙耳机向用户发送警示提示,同时自动删除设备中保存的蓝牙耳机连接记录,清理旧的无效连接记录。

    25、进一步的,所述反向监测模块根据数据参数分别分析得到速均值、数丢值、延评值、连稳值及设指值的具体操作步骤如下:

    26、数据传输速率通过监测数据传输速率的稳定性和变化情况,将数据传输速率的实时值计算方差,记为速均值;

    27、数据丢包率通过检测数据包传输过程中的丢失率,将截取的若干个预设时间段内的丢包率计算均值,记为数丢值;

    28、延迟通过网络探针监测数据包的接发时间,并计算延迟的均值,记为延评值;

    29、连接稳定性通过在预设时间范围内记录数据断传及重连的次数并求和,记为连稳值;

    30、设备健康指标通过对设备自身的健康指标进行检测包括工作温度、内存占用率、cpu占用率及使用时间进行分析;

    31、工作温度通过对设备的使用温度进行检测,并预设标准使用温度区间,记录超过标准使用温度区间的实时温度时长,计算时长占比,并记为异温值;

    32、使用时间通过将获取设备本次使用时间及出厂时间并求和,记为时长值;

    33、最后分别将异温值、内存占用率、cpu占用率及时长值归一化处理后进行求和,记为设指值。

    34、进一步的,所述自适应传输模块根据综合参数分别分析得到信绕值、距评值及物影值的具体操作步骤如下:

    35、综合参数中无线信号干扰情况通过对信噪比及干扰强度进行检测,信噪比通过测量信号的平均功率与噪声的平均功率,计算出snr;

    36、干扰强度通过分析特定频段内的非目标信号强度来评估干扰强度;

    37、将得到的snr及非目标信号强度分别标定为xz及fm,归一化处理后代入以下公式:wxr=xz*0.936/fm*1.034+0.536以得到信绕值wxr;

    38、综合参数中用户距离通过接收信号强度指示和时间差测距进行分析,其中接收信号强度指示为rssi;

    39、时间差测距通过测量信号从发送端到接收端的传播时间差来计算距离,并进行多次测试,记录时间差并计算均值,记为时差值;

    40、再将得到rssi值与时差值分别标定为rs与cc,归一化处理后代入以下公式:yjz=1.33(rs+0.265)/(cc-0.31)+1.55以得到距评值yjz;

    41、障碍物通过直接路径损耗分析及多径效应分析,其中直接路径损耗分析通过比较有无障碍物时的信号衰减程度来判断,经由若干次检测,并检测信号衰减值,记为信衰值;

    42、多径效应分析为在有障碍物的环境中,信号会经历反射、折射或散射多路径效应,通过分析这些效应包括频率响应及相位变化,间接量化障碍物对信号传播的影响,其中频率响应为描述信号在不同频率下的传输特性,通过测量信号在频域上的延迟时间,记为响时值;相位变换为不同路径上的信号到达接收端时出现的相位差异,将此相位差异记为相差值;

    43、将得到的响时值与相差值归一化处理后分别与常数l和p相乘求和,将得到的值记为频相值;

    44、最后将计算得到的信衰值和频相值分别标定为xx和px,归一化处理后代入以下公式:以得到物影值wyz。

    45、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    46、本发明,通过集成环境感知机制,对数据传输环境进行实时感知分析,并根据分析结果自适应地调整传输频率和功率等级,确保了音质的优良和耳机电池寿命的延长;

    47、本发明,根据蓝牙耳机断联后的数据分析得到断联的具体原因,并给出对应的预警提示,优化用户的耳机使用体验,并且会根据耳机自身参数调节自动重连的频率,以优化连接过程并减少功耗;

    48、本发明,通过反向监测设备的数据传输参数,以评估设备的运行状态,通过这些数据,判断设备是否正常,并在必要时向用户发送警示,同时清理无效的连接记录,优化连接性能。


    技术特征:

    1.一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,所述断联模块在数据传输环境较差时分析具体的原因,并根据原因对用户进行不同的语音提示的具体操作步骤如下:

    3.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,所述断联模块在蓝牙耳机发送断联后自动尝试重新连接的具体操作步骤如下:

    4.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,所述反向监测模块根据数据参数分析监测设备的运行状态是否正常的具体操作步骤如下:

    5.根据权利要求4所述的一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,所述反向监测模块根据数据参数分别分析得到速均值、数丢值、延评值、连稳值及设指值的具体操作步骤如下:

    6.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,其特征在于,所述自适应传输模块根据综合参数分别分析得到信绕值、距评值及物影值的具体操作步骤如下:


    技术总结
    本发明公开了一种蓝牙耳机用数据智能传输系统,涉及数据传输技术领域,用于解决现有的蓝牙耳机在数据传输方面的一些因素可能导致音质下降、连接不稳定甚至断联的问题,本发明包括自适应传输模块、断联模块及反向监测模块;自适应传输模块用于通过集成环境感知机制对综合参数进行采集,并通过综合参数综合评价数据传输环境,利用数据传输环境自适应调节传输频率和功率等级;具体通过环境感知机制采集的综合参数综合评价数据传输环境,本发明,通过集成环境感知机制,对数据传输环境进行实时感知分析,并根据分析结果自适应地调整传输频率和功率等级,确保了音质的优良和耳机电池寿命的延长。

    技术研发人员:程伟,杨丽丹,杨顺作,杨丽香,杨金燕,杨丽霞
    受保护的技术使用者:深圳市中翔达润电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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