CN114679710A - 一种tws耳机连接方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种TWS耳机连接的方法，包括：TWS耳机包含第一耳机和第二耳机；第一耳机以第一扫描占空比扫描，第一扫描占空比为100％；第二耳机进行广播；如果第一耳机没有扫描到广播，则确定或者判断第一耳机的扫描时间是否超过所述第二耳机的广播周期；如果所述第一耳机的扫描时间超过第二耳机的广播周期，第一耳机连接上次与第一耳机做蓝牙配对的电子设备；如果所述第一耳机的扫描时间没有超过所述第二耳机的广播周期，所述第一耳机继续进行扫描。

Description

一种TWS耳机连接方法及设备

技术领域

本申请实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种TWS耳机连接方法及设备。

背景技术

随着用户对耳机使用便利性要求的提高，无线耳机获得了越来越多用户的青睐。尤其地，真无线立体声(true wireless stereo,TWS)耳机包括两只耳塞，这两只耳塞之间不需要线材进行连接，让用户使用起来更加方便。

发明内容

本申请实施例提供一种TWS耳机连接方法及设备，能够使TWS耳机以及其与其他电子设备(如手机)之间快速建立蓝牙连接，并且能够降低TWS耳机的功耗。

第一方面，本申请公开了一种TWS耳机连接的方法，包括：

TWS耳机包含第一耳机和第二耳机；第一耳机以第一扫描占空比扫描，第一扫描占空比为100％；

第二耳机进行广播；

如果第一耳机没有扫描到广播，则确定或者判断第一耳机的扫描时间是否超过所述第二耳机的广播周期；

如果所述第一耳机的扫描时间超过第二耳机的广播周期，第一耳机连接上次与第一耳机做蓝牙配对的电子设备(如手机)；

如果所述第一耳机的扫描时间没有超过所述第二耳机的广播周期，所述第一耳机继续进行扫描。

在一些实施方式中，TWS耳机还包括耳机收纳盒，所述耳机收纳盒收纳第一耳机和第二耳机。

在另外一些实施方式中，将第一耳机从耳机收纳盒中取出时，第一耳机以第一扫描占空比扫描。

在一些实施方式中，第一耳机的scanWindow参数设置为大于第二耳机的广播周期。

在另外一些实施方式中，如果第一耳机扫描到第二耳机发射的广播，第一耳机发起与第二耳机的蓝牙连接；第一耳机建立与第二耳机的蓝牙连接。

在一些实施方式中，如果在第一耳机建立与第二耳机的蓝牙连接后，第一耳机与第二耳机之间的距离超过蓝牙连接的有效范围，第一耳机与第二耳机之间的蓝牙连接断开；第一耳机在间隔时间tn内对第二耳机发起寻呼，寻呼的次数为n次；间隔时间tn大于间隔时间tn-1；在第一耳机进行第n次寻呼时，第一耳机与第二耳机建立蓝牙连接。

在另外的一些实施方式中，如果在第一耳机建立与第二耳机的蓝牙连接后，第一耳机与第二耳机之间的距离超过蓝牙连接的有效范围，第一耳机与第二耳机之间的蓝牙连接断开；第一耳机对第二耳机发起寻呼，寻呼的周期为t；如果第一耳机与第二耳机在所述周期t内未能建立蓝牙连接，第一耳机进入扫描状态，扫描第二耳机发出的广播。

第二方面，本申请公开了一种TWS耳机，包括：

第一耳机、第二耳机、耳机收纳盒；第一耳机和第二耳机上设置有麦克风、受话器；

第一耳机、第二耳机和耳机收纳盒还包括：无线通信模块；一个或者多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中一个或多个计算机程序被存储在存储器中，一个或多个计算机程序包括指令，当指令被TWS耳机执行时，使得TWS耳机执行上述第一方面中的方法。

第三方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面中的方法。

附图说明

图1A是本申请实施例提供的TWS耳机的部分结构示意图；

图1B是本申请实施例提供的TWS耳机中单只耳机的部分结构示意图；

图1C是本申请实施例提供的TWS耳机的硬件结构示意图；

图2是本申请实施例提供的手机的硬件结构示意图；

图3A现有的BR/EDR蓝牙的协议框架示意图；

图3B、图3C是现有的几种音频profile的协议栈示意图；

图4是本申请提供的基于BLE的音频协议框架示意图；

图5是本申请提供的音频业务的几种数据类型的示意图；

图6是手机与TWS耳机建立蓝牙连接的流程示意图；

图7是用户在手机上开启蓝牙功能的用户界面示意图；

图8是TWS耳机与手机相互通信的***架构示意图；

图9是本申请的蓝牙协议中广播的组成示意图；

图10是本申请的蓝牙协议中广播的数据结构示意图；

图11是本申请中TWS耳机连接手机的方法步骤示意图；

图12是本申请中特殊情况下TWS耳机连接手机的方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“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，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

一般情况下，TWS耳机100包括两个耳机(如图1A中所示的左耳机101和右耳机102)和一个耳机收纳盒(如图1中所示的耳机收纳盒103)。结合图1A，该耳机收纳盒103可以用于收纳TWS耳机100的左耳机101和右耳机102，该耳机收纳盒103还可以用于给左耳机101和右耳机102充电。在一些实施例中，该耳机收纳盒103还可以设置至少一个可触摸的按钮104，用于建立TWS耳机100与手机进行配对，左耳机101和右耳机102进行重新配对等操作。该耳机收纳盒103还可以设置充电口105，用于给耳机收纳盒103自身进行充电。该耳机收纳盒103还可以包括多种传感器，如霍尔传感器、加速度传感器等，可以理解的是，该耳机收纳盒103还可以包括其他控件，本申请不做限制。在一些实施例中，耳机收纳盒103还可以包括处理器、存储器等部件。该存储器可以用于存储计算机程序代码，并由耳机收纳盒103的处理器来控制执行，以实现耳机收纳盒103的功能。例如，当用户打开耳机收纳盒的盒盖时，耳机收纳盒103的处理器通过执行存储在存储器中的计算机程序代码，可以响应于用户打开盒盖的操作，向TWS耳机100的左右耳机发送配对命令等。

如图1B所示为右耳机102的示意图，可以理解的是该耳机也可以为左耳机101。在一些实施例中，右耳机102可以包括输入/输出接口117。输入/输出接口117可以用于提供TWS耳机100的耳机与耳机收纳盒(如上述耳机收纳盒103)之间的任何有线连接。在一些实施例中，输入/输出接口117可以为电连接器。当TWS耳机100的耳机置于耳机收纳盒中时，耳机可以通过该电连接器与耳机收纳盒(如与耳机收纳盒包括的输入/输出接口)电连接。在该电连接建立后，耳机收纳盒可以为TWS耳机100的左右耳机的电源127充电。在该电连接建立后，TWS耳机100的左右耳机还可以与耳机收纳盒进行数据通信。例如，TWS耳机100的左右耳机可以通过该电连接器接收来自耳机收纳盒的配对指令。该配对命令用于指示TWS耳机100的左右耳机打开无线通信模块124，从而使得TWS耳机100的左右耳机可以采用对应的无线通信协议(如蓝牙、Wi-Fi等)与电子设备(如手机)进行配对连接。耳机102还可以包括受话器125，麦克风116,输入/输出接口117，指示灯115，显示屏110，以及触摸键111和接近光传感器112等。该触摸键111可以与触摸传感器配合使用，用于触发暂停、播放、录音、开启麦克风、关闭麦克风等操作。

可以理解的是，上述TWS耳机100的左右耳机还可以通过无线通信模块124与耳机收纳盒建立无线连接，并实现充电或者数据通信功能。

示例性的，图1C示出了一种TWS耳机100的其中一个主体，即左耳机101或者右耳机102的结构示意图。如图1C所示，TWS耳机的耳机可以包括：处理器121、存储器122、传感器123、无线通信模块124、受话器125、麦克风126以及电源127。

其中，存储器122可以用于存储计算机程序代码，如用于与TWS耳机100的另一只耳机建立无线连接，以及使得耳机与电子设备(如手机)进行配对连接。存储器122还可以存储用于唯一标识该耳机的蓝牙地址，以及存储有TWS耳机的另一只耳机的蓝牙地址。另外，该存储器122中还可以存储与该耳机之前成功配对过的电子设备的配对历史。例如，该配对历史可以包括与该耳机之前成功配对过的电子设备的蓝牙地址。基于该配对历史，该耳机能够自动回连至已配对的电子设备。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media accesscontrol,MAC)地址。

处理器121可以执行上述计算机程序代码，以实现本申请实施例中TWS耳机100的功能。例如，实现TWS耳机100的每一只耳机分别与电子设备(如手机)建立无线配对连接。

传感器123可以为距离传感器或接近光传感器。耳机可以通过该传感器123确定是否被用户佩戴。例如，耳机可以利用接近光传感器来检测耳机附近是否有物体，从而确定耳机是否被用户佩戴。在确定耳机被佩戴时，耳机可以打开受话器125。在一些实施例中，该耳机还可以包括骨传导传感器，结合成为骨传导耳机。利用该骨传导传感器，耳机可以获取声部振动骨头的振动信号，解析出语音信号，以实现语音功能。在另外一些实施例中，该耳机还可以包括指纹传感器，用于检测用户指纹，识别用户身份或者进行对耳机的控制操作等。在另外一些实施例中，该耳机还可以包括环境光传感器，可以根据感知的环境光的亮度，自适应调节一些参数。

无线通信模块124，用于支持当前耳机与TWS耳机的另外一只耳机以及与电子设备(如手机)之间的无线数据交换。在一些实施例中，该无线通信模块124可以为蓝牙收发器。TWS耳机的左右耳机可以通过该蓝牙收发器与上述电子设备之间建立无线连接，以实现两者之间的短距离数据交换。

至少一个受话器125，也可以称为“听筒”，可以用于将音频电信号转换成声音信号并播放。例如，当TWS耳机100的左右耳机作为上述电子设备的音频输出设备时，受话器125可以将接受到的音频电信号转换为声音信号并播放。

至少一个麦克风126，也可以称为“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为音频电信号。例如，当TWS耳机100的左右耳机作为上述电子设备的音频输入设备时，在用户说话(如通话或发语音消息)的过程中，麦克风126可以采集用户的声音信号并将其转换为音频电信号。上述音频电信号为本申请实施例中的音频数据。

电源127，可以用于向TWS耳机100的左右耳机包含的各个部件供电。在一些实施例中，该电源127可以是电池，例如可充电电池。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对TWS耳机100的具体限定。TWS耳机100可以具有比图1C中所示的更多或者更少的部件，可以组合两个或者更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。例如，该耳机还可以包括指示灯129(即图1B中的指示灯115)可以指示耳机的电量或者连接状态等、显示屏(即图1B中的显示屏110)用于提示用户相关信息、防尘网(未在图中示出)配合听筒使用、马达等部件。图1C中所示出的各种部件可以包括一个或者多个信号处理或专用集成电路在内的硬件、软件、或者硬件和软件的组合中实现。

还需要说明的是，图1A、图1B、图1C所示的结构仅为示例性的说明，并不构成对TWS耳机和耳机收纳盒结构或者功能的限定。

上述与TWS耳机100进行连接的电子设备以手机为例，示例性的，当电子设备为手机200时，图2示出了手机200的结构示意图。手机200可以包括处理器210，外部存储器接口220，内部存储器221，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口230，充电管理模块240，电源管理模块241，电池242，天线1，天线2，移动通信模块250，无线通信模块260，音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，传感器模块280，按键290，马达291，指示器292，摄像头293，显示屏294，以及用户标识模块(subscriberidentification module，SIM)卡接口295等。其中传感器模块280可以包括压力传感器280A，陀螺仪传感器280B，气压传感器280C，磁传感器280D，加速度传感器280E，距离传感器280F，接近光传感器280G，指纹传感器280H，温度传感器280J，触摸传感器280K，环境光传感器280L，骨传导传感器280M等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对手机200的具体限定。在本申请另一些实施例中，手机200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器210可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器210可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是手机200的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器210中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器210需要再次使用该指令或数据，可从存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器210的等待时间，因而提高了***的效率。

在一些实施例中，处理器210可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器210可以包含多组I2C总线。处理器210可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器280K，充电器，闪光灯，摄像头293等。例如：处理器210可以通过I2C接口耦合触摸传感器280K，使处理器210与触摸传感器280K通过I2C总线接口通信，实现手机200的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器210可以包含多组I2S总线。处理器210可以通过I2S总线与音频模块270耦合，实现处理器110与音频模块270之间的通信。在一些实施例中，音频模块270可以通过I2S接口向无线通信模块260传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话等功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块270与无线通信模块260可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块270也可以通过PCM接口向无线通信模块260传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。I2S接口和PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器210与无线通信模块260。例如：处理器210通过UART接口与无线通信模块260中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块270可以通过UART接口向无线通信模块260传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器210与显示屏294，摄像头293等***器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器210和摄像头293通过CSI接口通信，实现手机100的拍摄功能。处理器210和显示屏294通过DSI接口通信，实现手机200的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器210与摄像头293，显示屏294，无线通信模块260，音频模块270，传感器模块280等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口230是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口230可以用于连接充电器为手机100充电，也可以用于手机200与外接设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他手机，例如AR设备等。

可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对手机200的结构限定。在本申请另一些实施例中，手机200也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块240用于从充电器接收充电输入。

电源管理模块241用于连接电池242，充电管理模块240与处理器210。

手机200的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块250，无线通信模块260，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。手机200中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块250可以提供应用在手机200上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块250可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块250可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块250还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以被设置于处理器210中。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以与处理器210的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器270A，受话器270B等)输出声音信号，或通过显示屏294显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器210，与移动通信模块250或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块260可以提供应用在手机200上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星***(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequencymodulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块260可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块260经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器210。无线通信模块260还可以从处理器210接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

例如，在本申请实施例中，手机200可以利用无线通信模块260，通过无线通信技术(如蓝牙)，与外接设备建立无线连接。基于建立的无线连接，手机200可以向外接设备发送音频数据，还可以接收来自外接设备的音频数据。

在一些实施例中，手机200的天线1和移动通信模块250耦合，天线2和无线通信模块260耦合，使得手机200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。无线通信技术可以包括全球移动通讯***(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。GNSS可以包括全球卫星定位***(global positioning system，GPS)，全球导航卫星***(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航***(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星***(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强***(satellite based augmentation systems，SBAS)。

手机200通过GPU，显示屏294，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏294和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏294用于显示图像，视频等。在一些实施例中，手机200可以包括2个或N个显示屏294，N为大于1的正整数。

手机200可以通过ISP，摄像头293，视频编解码器，GPU，显示屏294以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头293反馈的数据。

摄像头293用于捕获静态图像或视频。在一些实施例中，手机200可以包括1个或N个摄像头293，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当手机200在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。手机200可以支持一种或多种视频编解码器。这样，手机200可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现手机200的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口220可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展手机200的存储能力。

内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令，从而执行手机200的各种功能应用以及数据处理。例如，在本申请实施例中，处理器210可以通过执行存储在内部存储器221中的指令，通过无线通信模块260分别建立与外接设备的两个主体之间的无线配对连接，以及与外接设备进行短距离数据交换，以通过外接设备实现通话、播放音乐等功能。内部存储器221可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作***，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储手机200使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器221可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。

在本申请实施例中，手机200可以采用无线通信技术(如蓝牙)分别建立与外接设备两个主体之间的无线连接。例如，手机200线建立与第一主体之间的无线连接，而后通过第一主体建立手机200与第二主体之间的无线连接。在建立无线连接后，手机200可以将外接设备的蓝牙地址存储在内部存储器221中。在一些实施例中，当外接设备为包含两个主体的设备，如TWS耳机时，TWS耳机的左右耳塞分别有各自的蓝牙地址，手机200可以将TWS耳机的左右耳塞的蓝牙地址关联存储在内部存储器221中，以便将TWS耳机的左右耳塞作为一对设备使用。

手机200可以通过音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块270用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块270还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块270可以设置于处理器210中，或将音频模块270的部分功能模块设置于处理器210中。

扬声器270A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。手机200可以通过扬声器270A收听音乐，或收听免提通话。

受话器270B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当手机200接听电话或语音信息时，可以通过将受话器270B靠近人耳接听语音。

麦克风270C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风270C发声，将声音信号输入到麦克风270C。手机200可以设置至少一个麦克风270C。在另一些实施例中，手机200可以设置两个麦克风270C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，手机200还可以设置三个，四个或更多麦克风270C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口270D用于连接有线耳机。耳机接口270D可以是USB接口230，也可以是3.5mm的开放移动手机平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

在本申请实施例中，当手机200与外接设备，如TWS耳机建立了无线连接时，TWS耳机可以作为手机200的音频输入/输出设备使用。示例性的，音频模块270可以接收无线通信模块260传递的音频电信号，实现通过TWS耳机接听电话、播放音乐等功能。例如，在用户打电话的过程中，TWS耳机可以采集用户的声音信号，并转换为音频电信号后发送给手机200的无线通信模块260。无线通信模块260将该音频电信号传输给音频模块270。音频模块270可以将接收到的音频电信号转换为数字音频信号，并进行编码后传递至移动通信模块250。由移动通信模块250传输至通话对端设备，以实现通话。又例如，用户在使用手机200的媒体播放器播放音乐时，应用处理器可以将媒体播放器播放的音乐对应的音频电信号传输至音频模块270。由音频模块270将该音频电信号传输至无线通信模块260。无线通信模块260可以将音频电信号发送给TWS耳机，以便TWS耳机将该音频电信号转换为声音信号后播放。

压力传感器280A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器280A可以设置于显示屏294。压力传感器280A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器280A，电极之间的电容改变。手机200根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏294，手机200根据压力传感器280A检测触摸操作强度。手机200也可以根据压力传感器280A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器280B可以用于确定手机200的运动姿态。

气压传感器280C用于测量气压。

磁传感器280D包括霍尔传感器。手机200可以利用磁传感器280D检测翻盖皮套的开合。

加速度传感器280E可检测手机200在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。

距离传感器280F，用于测量距离。手机200可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，手机200可以利用距离传感器280F测距以实现快速对焦。

接近光传感器280G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。

环境光传感器280L用于感知环境光亮度。

指纹传感器280H用于采集指纹。手机200可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器280J用于检测温度。在一些实施例中，手机200利用温度传感器280J检测的温度，执行温度处理策略。

触摸传感器280K，也称“触控面板”。触摸传感器280K可以设置于显示屏294，由触摸传感器280K与显示屏294组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器280K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。

骨传导传感器280M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器280M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器280M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器280M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块270可以基于骨传导传感器280M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。

按键290包括开机键，音量键等。按键290可以是机械按键。也可以是触摸式按键。手机200可以接收按键输入，产生与手机200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达291可以产生振动提示。马达291可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。

指示器292可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口295用于连接SIM卡。

本申请以下实施例将以手机200和TWS耳机100之间以蓝牙方式建立连接为例，对本申请实施例提供的配对连接方法进行阐述。

TWS耳机可以通过与手机之间的蓝牙连接交互音频(audio)数据，该音频数据可以包括媒体(media)数据和语音(voice)数据等。例如，TWS耳机可以为用户播放音乐、录音、视频文件中的声音等媒体数据；在电话、音频通话、视频通话场景下，可以播放来电提示音、播放通话对端的语音数据，并采集用户的语音数据发送给手机；在游戏场景下，可以播放背景音乐、游戏提示音、队友的语音数据等，并采集用户的语音数据发送给手机；在微信语音消息场景下，可以播放语音消息，采集用户录制的语音数据并发送给手机；在语音助手等场景下，可以采集用户的语音数据发送给手机。

蓝牙无线技术是替代便携式和/或固定式电子设备之间的线缆连接的一种短距离通信***。蓝牙无线通信技术的关键特点是稳定、低功耗以及低成本。其核心规范的许多特征是可选的，支持产品差异化。

蓝牙无线技术具有两种形式的***：基础速率(basic rate，BR)和低功耗(lowenergy，LE)。这两种形式的***都包括设备发现(device discovery)、连接建立(connection establishment)和连接机制。基础速率BR可以包括可选(optional)的增强数据速率(enhanced data rate，EDR)，以及交替的媒体接入控制层和物理层扩展(alternatemedia access control andphysical layer extensions，AMP)。低功耗LE***包括一些特性，这些特性被设计用来实现要求比BR/EDR更低电量消耗、更低复杂度以及更低成本的产品。

实现了BR和LE这两种***的设备可以和其他同样实现了这两种***的设备进行通信。一些profile和用例(use case)只被其中一种***所支持。因此，实现了这两种***的设备具有支持更多用例的能力。

profile是蓝牙协议的特有概念。为了实现不同平台下的不同设备的互联互通，蓝牙协议不止规定了核心规范(称作Bluetooth core)，也为各种不同的应用场景定义了各种应用层(application)规范，这些应用层规范称作蓝牙profile。为了实现不同平台下的不同设备的互联互通，蓝牙协议为各种可能的、有通用意义的应用场景，都制定的了应用层规范(profile)，如蓝牙立体声音频传输规范(advance audio distribution profile，A2DP)、音频/视频远程控制规范(audio video remote control profile，AVRCP)、基本图像规范(basic imaging profile，BIP)、免手持设备规范(hands-free profile，HFP)、人机界面规范(human interface device profile，HID profile)、蓝牙耳机规范(headsetprofile，HSP)、串行端口规范(serial port profile，SPP)、文件传输规范(filetransport profile，FTP)、个人局域网协议(personal area networking profile，PANprofile)等等。

图3A示例性示出了现有的BR/EDR蓝牙协议框架。如图3A所示，现有的BR/EDR蓝牙协议框架可包括多个profile。为了简化示意，图3A中仅示出了一些音频应用的profile：A2DP、AVRCP、HFP。不限于此，现有的BR/EDR蓝牙协议框架还可包括其他profile，如SPP、FTP等。

其中，A2DP规定了使用蓝牙非同步传输信道方式，传输高质量音频的协议栈及使用方法。例如可以使用立体声蓝牙耳机来收听来自音乐播放器的音乐。AVRCP是指遥控功能，一般可支持暂停(pause)，停止(stop)，重播(replay)，音量控制等远程控制操作。例如，可以使用蓝牙耳机执行暂停，切换下一曲等操作来控制音乐播放器播放音乐。FHP为话音应用，提供免提通话功能。

图3B-图3C分别示出了A2DP、HFP的协议栈。其中：

A.A2DP协议栈包括的协议和实体

音频源是数字音频流的源，该数字音频流被传输至匹克网(piconet)中的音频接收方(audio sink)。音频接收方(audio sink)是接收来自同一个piconet中的音频源(audio source)的数字音频流的接收方。在音乐播放场景下，典型的用作音频源的设备可以是媒体播放设备，如MP3，典型的用作音频接方的设备可以是耳机。在录音场景下，典型的用作音频源的设备可以是声音采集设备，如麦克风，典型的用作音频接方的设备可以是便携式录音机。

基带(Baseband)、链路管理协议(link management protocol，LMP)、逻辑链路控制和适配协议(logical link control and adaptation protocol，L2CAP)和服务发现协议(service discovery protocol，SDP)是在蓝牙核心规范中定义的蓝牙协议。音视频数据传输协议(audio video data transport protocol，AVDTP)包括用于协商流参数(streaming parameter)的信令实体和用于控制流本身的传输实体。应用(Application)层是其中定义有应用服务和传输服务参数的实体，该实体也用于将音频流数据适配成已定义的包格式或将已定义的包格式适配成音频流数据。

B.AVRCP协议栈包括的协议和实体

控制方(controller)是通过发送命令帧到目标设备而发起交易的设备。典型的控制方可以是个人电脑、手机、远程遥控器等。目标方(target)是接收命令帧并相应的生成响应帧的设备。典型的目标方可以是音频播放/录制设备、视频播放/录制设备、电视机等。

基带(Baseband)、链路管理协议(LMP)和逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)为OSI模型的层1和层2蓝牙协议。音视频控制传输协议(audio video control transportprotocol，AVCTP)和基础图像规范(basic imaging profile，BIP)定义用来换取A/V设备控制的过程和消息。SDP是蓝牙服务发现协议(service discovery protocol)。对象交换(object exchange，OBEX)协议用于在蓝牙设备间传数据对象，来源于红外定义的协议，后被蓝牙采用。音视频/控制(AV/C)是负责基于AV/C命令的设备控制信令的实体。应用(Application)层是ACRVP实体，用于交换协议中定义的控制和浏览命令。

C.HFP协议栈包括的协议和实体

音频网关(audio gateway)是用作输入音频、输出音频的网关的设备。典型的用作音频网关的设备可以是蜂窝电话。免提单元(Hands-Free unit)是用作音频网关的远程音频输入、输出机制的设备。免提单元可以提供一些远程控制方法。典型的用作免提单元的设备可以是车载免提单元。

基带(Baseband)、链路管理协议(LMP)和逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)为OSI模型的层1和层2蓝牙协议。RFCOMM为蓝牙串口模拟(emulation)实体。SDP是蓝牙服务发现协议。免提控制(Hands-Free control)是负责免提单元的特定控制信号的实体。该控制信号是基于AT命令的。音频端口模拟(audio port emulation)层是音频网关(audiogateway)上模拟音频端口的实体，音频驱动(audio driver)是免提单元中的驱动软件。

综合上述A-C项可以看出，A2DP、AVRCP、HFP分别对应不同的协议栈，不同的profile采用了不同的传输链路，相互之间无法兼容。也即是说，profile其实是蓝牙协议对应于不同应用场景的不同协议栈。当蓝牙协议需要支持新的应用场景时，需要遵循现有的蓝牙协议框架添加profile，添加协议栈。

而且，由于不同profile采用不同的协议栈，且各个协议栈之间相互独立，因此不同profile的应用之间的切换耗时严重，会出现明显的停顿。

例如，戴着蓝牙耳麦的用户在游戏时(游戏会产生游戏背景声，如游戏技能触发的声音)打开麦克和队友喊话。在此场景下，音频传输会需要从A2DP切换到HFP。其中，游戏时的背景声传输可以是基于A2DP的协议栈实现的，和队友喊话的话音传输可以是基于HFP的协议栈实现的。游戏背景声比话音要求更高的音质，即二者采用的编码参数(如压缩率)是不一样的，游戏背景声比话音采用更高的压缩率。由于A2DP和HFP是相互独立的，因此从A2DP切换到HFP需要停止A2DP下和游戏背景声传输相关的配置，并重新在HFP下进行音频数据传输的参数协商、配置初始化等等工作，这一切换过程需要耗费较长时间，从而导致出现用户能够明显感知到的停顿。

另外，现有的BR/EDR蓝牙协议没有实现点对多点的同步传输。

现有的BR/EDR蓝牙协议定义了两种蓝牙物理链路：无连接的异步(asynchronousconnectionless，ACL)链路、同步面向连接(synchronous connection oriented，SCO)或扩展的SCO(extended SCO，eSCO)链路。其中，ACL链路既支持对称连接(点对点)，也支持非对称连接(点对多点)。ACL链路的传输效率高，但时延不可控，重传次数没有限定，可主要用于传输对时延不敏感的数据，如控制信令、分组数据等。SCO/eSCO链路支持对称连接(点对点)。SCO/eSCO链路的传输效率低，但时延可控，重传次数有限定，可主要传输对时延敏感的业务(如话音)。

现有的BR/EDR蓝牙协议中的ACL、SCO/eSCO这两种链路没有实现对等时数据(isochronous data)的支持。也即是说，在点对多点的piconet中，主设备master发往多个从设备slave的数据没有实现同步传输，多个从设备slave的信号会出现不同步。

现有的BLE协议支持点对多点的网络拓扑结构。而且，蓝牙利益工作组(specialinterest group，SIG)已经提议将等时数据(isochronous data)的支持增加到BLE中以允许BLE设备传输isochronous data。isochronous data是有时间受限(time-bounded)的。isochronous data是指流中的信息，该流中每个信息实体(information entity)都受限于它和之前的实体、之后的实体之间的时间关系。

图4示出了本申请提供的基于BLE的音频协议框架。如图4所示，该协议框架可包括：LE物理层(LE physical layer413、LE链路层(LE link layer)410、L2CAP层和应用(application)层408。LE物理层413和LE链路层410可以实现在控制器(controller)中，L2CAP层408可以实现在主机(Host)中。该协议框架还可包括实现于Host中的一些功能实体：多媒体音频功能实体402、话音功能实体403、背景声功能实体404、内容控制功能实体405、流控制功能实体406、流数据功能实体407。

在Controller中：

(1)LE物理层413，可负责提供数据传输的物理通道(通常称为信道)。通常情况下，一个通信***中存在几种不同类型的信道，如控制信道、数据信道、语音信道等等。蓝牙使用2.4GHz工业科学医疗(industrial scientific medical，ISM)频段。

(2)LE链路层410，在物理层的基础上提供两个或多个设备之间、和物理无关的逻辑传输通道(也称作逻辑链路)。LE链路层410可用于控制设备的射频状态，设备将处于五种状态之一：等待、广告、扫描、初始化、连接。广播设备不需要建立连接就可以发送数据，而扫描设备接收广播设备发送的数据；发起连接的设备通过发送连接请求来回应广播设备，如果广播设备接受连接请求，那么广播设备与发起连接的设备将会进入连接状态。发起连接的设备称为主设备(master)，接受连接请求的设备称为从设备(slave)。

LE链路层410可包括LE ACL链路411和LE等时(ISO)链路412。LE ACL链路411可用于传输设备间的控制消息，如流控制消息、内容控制消息、音量控制消息。LE ISO链路412可用于传输设备间的等时数据(如流数据本身)。

在Host中：

(1)L2CAP层408，可负责管理逻辑层提供的逻辑链路。基于L2CAP，不同的上层应用可共享同一个逻辑链路。类似TCP/IP中端口(port)的概念。

(2)多媒体音频功能实体402、话音功能实体403、背景声功能实体404可以

是依据业务场景设置的功能实体，可用于将应用层的音频应用划分为多媒体音频、话音、背景声等几种音频业务。不限于多媒体音频、话音、背景声等，音频业务也可以分为：话音，音乐，游戏，视频，语音助手，邮件提示音，告警，提示音，导航音等。

(3)内容控制(content control)功能实体405可负责封装各种音频业务的内容控制(如上一首、下一首等)消息，并通过LE ACL链路411传输封装后的内容控制消息。

(4)流控制(stream control)功能实体406可负责参数协商，如服务质量qualityof service，QoS)参数的协商，编码(Codec)参数的协商，等时数据传输通道参数(下面简称ISO参数)的协商，以及负责等时数据传输通道的建立。

(5)流数据功能实体407可负责通过等时数据传输通道传输音频数据。等时数据传输通道(isochronous data path)可以是基于连接的等时音频流(connected isochronousstream，CIS)。CIS可用于在连接状态的设备间传输等时数据。等时数据传输通道最终承载于LE ISO412。流控制功能实体406还可用于在创建等时数据传输通道之前进行参数协商,然后基于协商好的参数创建等时数据传输通道。

如图4所示，在本申请提供的基于BLE的音频协议框架中，来自应用层的音频数据最后通过LE ISO链路412传输。

另外，图4所示的音频协议框架还可以包括主机控制器接口(Host ControllerInterface，HCI)。Host和Controller就是通过HCI来进行通讯的，通信的介质就是HCI命令。Host可以实现于设备的应用处理器中(application processor，AP)，Controller可以实现于该设备的蓝牙芯片中。可选的，在小型设备中，Host和Controller可以实现于同一个处理器或控制器中，此时HCI是可选的。

如图5所示，本申请提供的基于BLE的音频协议框架可以将各种音频应用(如A2DP、HFP等)的数据都分为三种类型：

1.内容控制：通话控制(如接听、挂断等)、播放控制(如上一首、下一首等)、音量控制(如增大音量、减小音量)等信令。

2.流控制：创建流(create stream)、终止流(terminate stream)等用于流管理的信令。流可用于承载音频数据。

3.流数据：音频数据本身。

其中，内容控制、流控制的数据通过LE ACL 411链路传输；流数据通过LE ISO 412链路传输。

现有的蓝牙协议中，不同profile对应不同的协议栈，对应不同的传输框架。例如A2DP、HFP各自对应不同传输框架，A2DP的流数据(如立体声音乐数据)最后通过ACL链路传输，因为ACL链路的传输效率高，HFP的流数据(如话音数据)最后通过SCO/eSCO链路传输，因为SCO/eSCO链路的传输时延可控。

可以看出，本申请提供的基于BLE的音频协议框架支持音频传输，可统一服务级连接，将所有上层音频profile以业务场景划分为多媒体音频、话音、背景声等音频业务。各个音频业务的流控制(包括QoS参数的协商、codec参数的协商、ISO参数的协商以及等时数据传输通道的建立)统一由协议栈中的流控制(stream control)功能实体负责。各个音频业务的内容控制(如接听、挂断等通话控制、如上一首、下一首等播放控制、如音量控制等)统一由协议栈中的内容控制(content control)功能实体负责。流控制消息和内容控制消息都通过LE ACL链路传输，流数据通过LE ISO链路传输。这样能够实现不同的音频profile都可以基于同一传输框架，兼容性更好。

本申请以下实施例将以音频播放场景下，通过建立手机与TWS耳机之间的连接，来为用户播放音频为例进行说明。参考图6，连接的方法可以包括：

600、手机开启蓝牙功能。

在用户希望使用TWS耳机播放音频时，示例性的，参见图7，用户可以打开手机上的蓝牙功能。

601、TWS耳机中的第一耳机101和第二耳机102建立无线配对连接。

例如，在一种情况下，第一耳机101和第二耳机102置于耳机收纳盒103中，在耳机盒开盒时，或者某一只耳机从手机收纳盒103中取出后，或者用户触摸(例如，轻触、点击或长按等)耳机收纳盒103上的按钮104后，第一耳机101和第二耳机102之间可以通过BLE方式或BR/EDR方式进行蓝牙配对连接。当采用BLE方式时，第一耳机101和第二耳机102之间可以通过BLE广播互相发现，并通过BLE可连接广播消息建立蓝牙配对连接。当采用BR/EDR方式时，第一耳机101和第二耳机102可以通过寻呼扫描(page scan)或查询扫描(inquiryscan)进行发现，并通过寻呼(page)和寻呼响应(page response)等消息建立蓝牙配对连接。

在一些实施例中，第一耳机101和第二耳机102已经被制造商预先配对，或者在本次使用之前已经进行了配对，则第一耳机101和第二耳机102之间可以相互保存对方的MAC地址。当耳机收纳盒103开盒时，或者用户触摸按钮104后，或者第一耳机101或第二耳机102中的一只耳机从耳机收纳盒103取出后，第一耳机101和第二耳机102可以根据已经保存的对方的MAC地址进行寻呼，从而建立蓝牙连接。

其中，如果第一耳机101和第二耳机102之间已经配对过，则当第一耳机101和第二耳机102放置于耳机收纳盒103中之后，耳机收纳盒103的指示灯129点亮。如果指示灯129不亮，则表示第一耳机101和第二耳机102之间没有配对过，此时用户可以触摸耳机收纳盒103上的其他控件(图1中未示出)或者长按按钮104，以指示第一耳机101和第二耳机102清除已经保存的对方的MAC地址，然后第一耳机101与第二耳机102可以通过扫描的方式建立两者之间的蓝牙连接。

在一些实施例中，由于蓝牙、Wi-Fi等无线通信技术均使用2.4GHz频段，因而如果已经建立蓝牙配对连接的第一耳机101和第二耳机02支持NFMI，则第一耳机101和第二耳机102之间可以切换到NFMI(不使用2.4GHz频段)连接，以降低在2.4GHz频段进行数据传输时的干扰。此外，第一耳机101和第二耳机102之间还可以通过Wi-Fi等其他近距离无线通信技术建立无线配对连接，本申请实施例不予限定。

需要说明的是，在第一耳机101和第二耳机102建立无线连接后，第一耳机101和第二耳机102之间可以互相保存对方的MAC地址，说明第一耳机101和第二耳机102是作为配对使用的一组/一对设备使用；或者，第一耳机101和第二耳机102可以对应同一身份标识，以表明第一耳机101和第二耳机102作为一对设备协同使用，例如可以同步播放同一音频数据的左声道信号和右声道信号。其中，该身份标识可以是第一耳机101和第二耳机102协商的标识(例如为第一耳机101的MAC地址)；也可以是第一耳机101和第二耳机102与手机200连接后，手机200设置的标识；还可以是预设的标识，本申请中不做限定。

在第一耳机101和第二耳机102建立无线配对连接后，第一耳机101和/或第二耳机102可以根据声音提示用户TWS耳机间已经建立连接。或者，第一耳机101和/或第二耳机102通过指示灯长亮或闪烁或指示灯为特定的颜色来提示用户TWS耳机之间已经建立连接。或者，第一耳机101和/或第二耳机102通过显示屏显示文字或图标等信息，来提示用户TWS耳机已建立连接。

在第一耳机101和第二耳机102建立无线配对连接后，第一耳机101可以进入可连接可发现状态，以便可以被手机200发现和连接；第二耳机102可以进入不可连接不可发现状态。在不可连接不可发现状态下，第二耳机102不会被其他设备通过蓝牙检测到，也不会与其他设备建立蓝牙连接。

602、第一耳机101进入与手机的配对状态。

在TWS耳机与手机200建立蓝牙配对连接之前，第一耳机101需要先进入与手机200的配对状态。其中，第一耳机101也可以是第二耳机102。

在一些实施例中，TWS耳机可以包括主耳机和副耳机，第一耳机101或者第二耳机102都可以是主耳机或者副耳机，手机200可以首先建立与主耳机之间的蓝牙连接。

其中，主耳机和副耳机的区分方式可以有很多种，例如，默认TWS耳机的右耳机为主耳机，左耳机为副耳机。再例如，先从耳机收纳盒103中取出的耳机作为主耳机，后从耳机收纳盒103中取出的耳机作为副耳机。再例如，先入耳的耳机作为主耳机，后入耳的耳机为副耳机。再例如，TWS耳机中电量较多的耳机作为主耳机，电量较少的耳机作为副耳机。再例如，默认用户上一次使用的主耳机作为本次使用的主耳机。需要注意的是，在用户使用TWS耳机的过程中，主、副耳机可以进行切换。

在用户使用TWS耳机与当前手机200进行配对连接时，如果用户使用TWS耳机已经与其他电子设备建立了配对关系，且未接触与其他电子设备的配对关系，如TWS耳机上保存了与其他手机的配对历史(如其他手机的MAC地址)，TWS耳机在解除与其他电子设备的配对关系后，才可以进入配对状态。示例性的，当TWS耳机检测到用户长按TWS耳机上的配对键(例如可以是触摸键111)，可以解除TWS耳机与其他电子设备的配对关系。再示例性的，在将TWS耳机从耳机收纳盒103中取出之前，用户可以长按耳机收纳盒103上的按钮104，耳机收纳盒103可以触发TWS耳机解除与其他电子设备的配对关系。在解除TWS耳机与其他电子设备的配对关系后，第一耳机101和第二耳机102进入可配对状态。

如果用户之前未使用TWS耳机与其他电子设备配对过，则TWS耳机可以自动进入配对状态。

603、手机200建立与第一耳机101之间的蓝牙连接。

在第一耳机101进入与手机200的配对状态后，第一耳机100与手机200之间可以通过一次或多次交互过程确认双方是否支持双发模式，并交换双方的蓝牙地址(例如MAC地址)。手机200可以根据自身的能力与第一耳机101建立蓝牙连接。例如，如果手机200与第一耳机101均支持双发模式，则可以执行本申请实施例中的以下步骤，从而建立手机200与TWS耳机之间的双发连接。若手机200不支持双发模式，则可以执行监听、转发、NFMI等方案的连接流程。

其中，在建立手机200与TWS耳机之间的双发连接的过程中，第一耳机101与手机200之间可以先确认双方支持双发模式，再建立蓝牙连接；或者，第一耳机101与手机200也可以先建立蓝牙连接，再确认双方支持双发模式。

在本申请实施例提供的配对连接方法中，参见图8，手机200可以与配对使用TWS耳机中的每只TWS耳机之间都建立蓝牙连接，并同时保持两路蓝牙连接，从而与每只TWS耳机分别交互音频数据、业务控制数据和同步数据等，实现音频数据播放和业务动作控制等操作，因而这种连接方式可以称为双发模式。在建立手机200与TWS耳机之间的双发模式的连接后，两只TWS耳机之间可以保持无线连接，也可以断开无线连接。两只TWS耳机可以收到相同的音频数据，或者手机200给第一耳机101发送左声道音频数据，给第二耳机102发送右声道音频数据，从而使得两个耳机播放不同声道的音频数据。

604、手机200通知第一耳机101，手机200支持双发模式。

如果手机200支持双发模式，则手机200可以通知第一耳机101，以使得第一耳机101可以执行双发连接流程。可以理解的是，如果在步骤603中建立蓝牙连接的过程中，已经通知过第一耳机101支持双发模式，则步骤604可以不需要。可以理解的是，手机200页可以通知第二耳机102，手机200支持双发模式。

605、手机200和第二耳机102建立蓝牙连接。

在第一耳机101确定手机200也支持双发模式后，可以执行双发连接流程。第一耳机101可以向手机200发送第二耳机102的信息(例如第二耳机102的MAC地址)，并向第二耳机102发送手机200的信息(例如手机的MAC地址)，以使得手机200和第二耳机102可以通过第一耳机101建立蓝牙连接。可以理解的是，也可以是手机200与第一耳机101建立蓝牙连接。

例如，在一些实施例中，步骤605可以包括：第一耳机101可以向第二耳机102发送链接消息，该连接消息中可以包括手机200的MAC地址，并指示第二耳机102进入可连接可发现状态。指示第二耳机102进入可连接可发现状态可以是连接信息中除了手机200的MAC地址以外的其他内容指示的，如特定的标识；或者通过携带连接信息的特定消息或消息类型指示的；或者是手机200的MAC地址，因为第二耳机102中有第一耳机101的蓝牙地址，收到第一耳机101发来的其他MAC地址，第二耳机102可以识别出来，并且进入可连接可发现状态，与手机200连接。第二耳机102可以根据连接信息建立与手机200之间的蓝牙连接，并且手机200与第一耳机101之间保持蓝牙连接。在第二耳机102建立与手机200之间的蓝牙连接后，由于第一耳机101与手机200之前已经建立了蓝牙连接，所以实现了手机200与TWS耳机的两只耳机之间的双发连接。

上述连接信息中还可以包括手机200与第一耳机101之间的跳频方式、时钟等链路信息，以使得第二耳机可以根据手机200与第一耳机101之间的链路信息建立链路，从而与手机200和第一耳机101之间的链路保持同步，使得第一耳机101和第二耳机102能够播放立体声音乐。

其中，当第一耳机101和第二耳机102之间为BR/EDR连接时，第一耳机101可以根据SPP协议向第二耳机102发送连接信息；当第一耳机101和第二耳机102之间为BLE连接时，第一耳机101可以根据GATT协议向第二耳机102发送连接消息。

606、第一耳机101和第二耳机102之间断开无线连接。

在建立双发连接后，手机200分别向第一耳机101和第二耳机102发送音频数据，第一耳机101和第二耳机102同步播放对应声道的音频信号。例如，用户可以使用第一耳机101和第二耳机102播放音乐。可以理解的是，在一些实施例中，TWS耳机使用双模蓝牙，双模蓝牙支持蓝牙BR/EDR和BLE，在双模设备中，可以使用同一个射频前端和天线实现两种蓝牙方案。

在BLE协议中，与广播通信有关的协议有：链接层(Link Layer,LL)位于最底层，负责广播通信有关功能的定义和实现，包括物理通道的选择、相关的链路状态的定义、PDU的定义等；主机控制接口层(Host Controller Interface,HCL)，负责将LL提供的所有功能，以Command/Event的形式抽象出来，供Host使用。参与广播通信的BLE设备可以发送不同类型的数据包(Packet Data Unit,PDU)，可以根据发送PDU类型的不同，来确定广播通信的BLE设备所处的状态。BLE设备可处的状态有：Advertising、Scanning、Initiating。Advertising：数据发送方，周期性的发送广播数据；Scanning：数据接收方，扫描、接收广播数据；Initiating：连接发起方，扫描带有“可连接”标志的广播数据，如果扫描到上述标志则发起连接请求。处于不同状态的BLE设备，可以发送不同的不同类型的PDU。

Advertising状态下可以发送的PDU类型有：ADV_IND(常规的广播，可携带不超过31bytes的广播数据，可以被连接，可以被扫描)、ADV_DIRECT_IND(用于点对点连接，且已知道双方的蓝牙地址，不可携带广播数据，可以被指定的设备连接，不可以被扫描)、ADV_NONCONN_IND(与ADV_IND类似，但不可以被连接，不可以被扫描)、ADV_SCAN_IND(与ADV_IND类似，但不可以被连接，可以被扫描)。

Scanning状态下可以发送的PDU类型有：SCAN_REQ(当接收到ADV_IND或者ADV_SCAN_IND类型的广播数据的时候，可以通过该PDU，请求广播者广播更多的信息)、SCAN_RSP(广播者收到SCAN_REQ请求后，通过该PDU响应，把更多的数据传送给接受者)。

Initiating状态下可以发送的PDU类型有：CONNECT_REQ(当接收到ADV_IND或者ADV_DIRECT_IND类型的广播数据的时候，可以通过该PDU，请求和对方建立连接)。

在Advertising状态下，BLE协议选择3个物理信道作为广播通信的物理信道。选择的物理信道如表1所示：

表1

在LL层中允许主机(HOST)在上表中的三个物理信道中，任意选取一个或多个，用于广播。LL层将相同的广播数据，在每一个信道中都发送一次。

BLE协议中有Advertising Event，其实在所有被使用的物理信道上发送的Advertising PDU的组合。因为BLE设备处于Advertising状态的目的，就是要广播4种类型的数据。BLE设备最多可以在3个物理信道上广播数据，也即同一个数据需要在多个物理信道上依次广播。所以依次在多个物理信道上广播的过程，就称为一个Advertising Event。并且，有些广播发送出去之后，允许接收端在对应的物理信道上回应请求，广播者接收到扫描请求后，需要在同样的物理信道上回应，这些交互过程也会计算为一个AdvertisingEvent。Advertising Event具有不同的类型，有Connectable Undirected Event、Connectable Directed Event、Scannable Undirected Event、Non-connectableUndirected Event。其中Connectable Directed Event包括Low Duty Cycle和High DutyCycle。对于除了High Duty Cycle Connectable Directed Event之外的其他AdvertisingEvent来说，Advertising周期主要由advInterval、advDelay两个参数决定。如图9所示，advInterval是一个可由Host设定的参数；对于Scannable Undirected和Non-ConnectableUndirected两种Advertising Event，该值不能小于100ms；对于Connectable Undirected和Low Duty Cycle Connectable Directed两种Advertising Event，该值不能小于20ms；advDelay则是一个0-10ms的伪随机数。High Duty Cycle Connectable Directed Event的周期不受上述的参数控制，最小可以为3.75ms，但是BLE协议规定LL层必须在1.28s内退出该状态。

Scanning状态由scanWindow和scanInterval两个参数确定。scanWindow确定一次扫描的时间，scanInterval标识两次扫描之间的间隔。如果这两个参数的值相同，表示连续不停地扫描。BLE协议规定，scanWindow和scanInterval最大不能超过10.24s，并且scanWindow不能大于scanInterval。

Scanning状态分为Passive Scanning和Active Scanning。在Passive Scanning下，BLE设备只接收ADV_DIRECT_IND、ADV_IND、ADV_SCAN_IND、ADV_NONCONN_IND等类型的PDU，并不发送SCAN_REQ。在Active Scanning下，不仅接收PDU而且还发送SCAN_REQ，并接收后续的SCAN_RSP。

Initiating状态和Scanning状态类似，Initiating装下BLE设备只接收ADV_DIRECT_IND和ADV_IND两类消息，并在符合条件的时候，发出CONNECT_REQ，请求建立连接。

BLE广播的数据格式如图10所示，BLE广播包包括有效数据部分(significantpart)和无效数据部分(non-significant part)，有效数据部分包括一个或多个广播数据单元(AD structure)。其中，广播数据单元包括长度部分(length)和数据部分(data)，长度部分用于指示数据部分的长度，数据部分包括广播数据域(AD data)和广播数据类型域(ADtype)。其中，广播数据域用于携带广播数据，广播数据类型域用于指示该广播数据的类型。可理解的，BLE广播包的长度都为31个字节(byte)，如果有效数据部分不到31字节，则用0补全，这部分数据即为无效数据。

在一些实施例中，如果耳机收纳盒103中只有一个耳机，另一只耳机不在手机200的连接范围之内，例如耳机收纳盒中只有第一耳机101。有两种情况，情况1为第一耳机101与第二耳机102已经被制造商预先配对，或者在本次使用之前已经进行了配对，则第一耳机101和第二耳机102之间相互保存了对方的MAC地址；情况2为第一耳机101与第二耳机102未进行过配对。可以理解的是，耳机收纳盒103可以对耳机在盒的状态做判断，如果两只耳机都在耳机收纳盒103中，则通过有线或者无线的方式发送信息给第一耳机101和第二耳机102，该信息指示第一耳机101和第二耳机102执行第一连接策略；如果只有一只耳机在耳机收纳盒103中，则该信息指示在耳机收纳盒103中的那只耳机执行第二连接策略。上述第一连接策略是采用BR/EDR方式，第一耳机101和第二耳机102通过寻呼扫描(page scan)或者查询扫描(inquiry scan)进行发现，并通过寻呼(page)和寻呼响应(page response)等消息建立蓝牙配对连接。第一耳机101蓝牙的HCL层使用HCL_Write_Page_Timeout命令将Page_Timeout这个字段设置为默认状态(default)，在默认状态下寻呼超时的时间为5.12s，也即第一耳机101会在5.12s中一直寻呼第二耳机102，如果超过5.12s还未与第二耳机102建立连接，则寻呼手机200。

在情况1下，第一耳机101执行第二连接策略，如图11所示在步骤S1101中，当耳机收纳盒103开盒时，或者将第一耳机101从耳机收纳盒103中取出后，第一耳机101与第二耳机102使用BLE广播互相发现。第一耳机101的状态被设置为Scanning，将扫描占空比设置为100％，也即将第一耳机101的scanWindow的参数与scanInterval的参数设置为相同，并且将scanWindow的参数设置为大于第二耳机102的广播周期(advInterval+advDelay)。在步骤S1102中，如果第二耳机102在第一耳机101可以扫描到的范围内，则第一耳机101一定可以接收到第二耳机102广播的ADV_IND的PDU，则进入步骤S1104；如果没有检测到第二耳机102，则进入步骤S1103。在步骤S1103中，第一耳机101判断扫描的时间是否超过第二耳机102的广播周期，如果超过了上述广播周期则进入步骤S1105，如果没有超过上述广播周期则继续扫描。在步骤S1105中，因为第一耳机101扫描的时间超过了第二耳机102的广播周期，所以第一耳机101发起与手机200的蓝牙连接。在步骤S1104中，因为第一耳机101检测到了第二耳机102，所以第一耳机101发起与第二耳机102的蓝牙连接。

TWS耳机执行第二连接策略相比第一连接策略的优势有如下两方面：一方面是连接速度快，因为如果使用第一连接策略，如果第二耳机102不在连接范围内，则一定要等待5.12s之后，第一耳机101才能连接手机200，这样用户等待的时间长。执行第二连接策略时，第二耳机102的advertising周期最小可以为3.75ms，因为第一耳机101的scanWindow只需要大于第二耳机102的advertising周期，所以第一耳机的扫描时间可以缩短至毫秒级。执行第二连接策略，可以大幅度提高TWS耳机之间连接的速度。另一方面是降低功耗，因为寻呼的功耗要大于扫描和广播的功耗，所以使用BLE广播和扫描的方式能够大幅度减小TWS耳机设备的功耗。

在一些实施例中，第一耳机101和第二耳机102建立蓝牙连接之后，如果第一耳机101和第二耳机102之间的距离超过蓝牙连接的有效范围，会导致第一耳机101和第二耳机102之间的蓝牙连接断开。可以理解的是，除了设备之间的距离超过有效连接距离导致的蓝牙连接断开，还包括链路异常导致的超时断开。在上述情况下，第一耳机101可以执行第三连接策略，即先在短时间内连续发起对第二耳机102的寻呼，如果一直连接不上，则增大每次寻呼之间的间隔时间。例如，初始的间隔时间为t0，之后第n次寻呼的间隔时间为tn，间隔时间tn大于间隔时间tn-1。例如，第一耳机101在断开与第二耳机102的连接之后，将寻呼间隔设置为5s，寻呼两次后仍未连接成功，则将寻呼间隔设置为10s，寻呼4次之后，还未连接成功，则将寻呼间隔设置为1分钟，直到连接成功为止。第一耳机101还可以执行第四连接策略，如图12所示，在步骤S1201中第一耳机101与第二耳机102在建立连接后，因为两只耳机间的距离超过了有效连接距离，所以导致两只耳机的蓝牙连接断开。步骤S1202，第一耳机101发起对第二耳机102的寻呼，将寻呼间隔设置为p1，将连接周期设置为t。步骤S1203，第一耳机101判断寻呼时间是否超过连接周期，如果没有超过连接周期则继续寻呼，如果超过连接周期则进入步骤S1204。在步骤S1204中，第一耳机101使用BLE协议，进入扫描(Scanning)状态，扫描第二耳机102发出的广播。将scanInterval设置为p2，第二耳机102广播的PDU为ADV_IND。步骤S1205，第一耳机101判断是否扫描到第二耳机102，如果第一耳机101扫描到第二耳机102广播的ADV_IND，则进入步骤S1206，如果第一耳机101没有扫描到第二耳机102的广播PDU，则返回步骤S1024，第一耳机101继续扫描第二耳机102的广播。步骤S1206，第一耳机101扫描到了第二耳机102的广播，并向第二耳机102发出CONN_REQ的PDU，第二耳机102收到CONN_REQ的PDU后开启Rx窗口，第一耳机101开启Tx窗口，在T_IFS时间后第二耳机102回复ACK的PDU给第一耳机101，如果第一耳机101收到ACK的PDU则第一耳机101与第二耳机102连接成功。

TWS耳机执行第四连接策略与第三连接策略相比，执行第四连接策略可以降低功耗，避免第一耳机101进行盲目的寻呼。并且，第四连接策略能够缩短连接的周期，让第一耳机101能够快速的连接到第二耳机102。

Claims (9)

1.一种TWS耳机连接的方法，其特征在于，包括：

所述TWS耳机包含第一耳机和第二耳机；

所述第一耳机以第一扫描占空比扫描，所述第一扫描占空比为100％；

所述第二耳机进行广播；

若所述第一耳机没有扫描到所述广播，确定所述第一耳机的扫描时间是否超过所述第二耳机的广播周期；

若所述第一耳机的扫描时间超过所述第二耳机的广播周期，所述第一耳机连接上次与所述第一耳机做蓝牙配对的电子设备；

若所述第一耳机的扫描时间没有超过所述第二耳机的广播周期，所述第一耳机继续进行扫描。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TWS耳机还包括耳机收纳盒，所述耳机收纳盒收纳所述第一耳机和所述第二耳机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第一耳机从所述耳机收纳盒中取出时，所述第一耳机以第一扫描占空比扫描。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一耳机的scanWindow参数设置为大于所述第二耳机的广播周期。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第一耳机扫描到所述第二耳机发射的所述广播，所述第一耳机发起与所述第二耳机的蓝牙连接；所述第一耳机建立与所述第二耳机的蓝牙连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若在所述第一耳机建立与所述第二耳机的蓝牙连接后，所述第一耳机与所述第二耳机之间的距离超过蓝牙连接的有效范围，所述第一耳机与所述第二耳机之间的蓝牙连接断开；所述第一耳机在间隔时间tn内对所述第二耳机发起寻呼，所述寻呼的次数为n次；所述间隔时间tn大于间隔时间tn-1；所述第一耳机进行第n次寻呼，所述第一耳机与所述第二耳机建立蓝牙连接。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若在所述第一耳机建立与所述第二耳机的蓝牙连接后，所述第一耳机与所述第二耳机之间的距离超过蓝牙连接的有效范围，所述第一耳机与所述第二耳机之间的蓝牙连接断开；所述第一耳机对所述第二耳机发起寻呼，所述寻呼的周期为t；若所述第一耳机与所述第二耳机在所述周期t内未能建立蓝牙连接，所述第一耳机进入扫描状态，扫描所述第二耳机发出的广播。

8.一种TWS耳机，其特征在于，包括：

第一耳机、第二耳机、耳机收纳盒；所述第一耳机和所述第二耳机上设置有麦克风、受话器；

所述第一耳机、所述第二耳机和所述耳机收纳盒还包括：无线通信模块；一个或者多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述TWS耳机执行时，使得所述TWS耳机执行权利要求1至7所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

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