基于一个或多个射频（RF）信号接收和/或传输特性来修改音频数据信息的系统和方法与流程

所公开的系统和方法涉及无线通信，并且更具体地，涉及基于射频(rf)信号接收和/或传输特性来修改音频数据传输的信息。

背景技术：

蓝牙低功耗(ble)涉及蓝牙无线无线电技术。它被设计用于短距离内无线设备的低功耗和低延迟应用。如今，可以从医疗保健、健身、安全、智能能源、工业自动化和家庭娱乐中发现ble应用。然而，ble并不仅限于此，而是设计了越来越多利用ble技术的新应用。ble的规范由蓝牙技术联盟(sig)以蓝牙4.x(例如蓝牙4.0、4.1、4.2)和蓝牙5核心版本规范来定义。

ble和传统蓝牙之间的区别在于，ble设备比传统蓝牙设备消耗显著地较少的通信功率。此外，ble能够比传统蓝牙更快地启动数据传输。这使得ble设备不断地与其他设备间歇性地通信是可能的。

在ble技术中，一个或更多个所谓的从设备可以连接到主设备。为了使主设备在连接之前知道从设备，从设备(或者在那时为“广告器(advertiser)”)以伪随机间隔周期性地传递主设备(也称为扫描器设备，即“扫描器”)正在扫描的广告包。取决于广告器设备发射的广告包的类型，扫描器设备可以通过请求与广告器设备的连接来响应接收的广告包，或者可以通过请求来自广告器设备的进一步信息进行响应。信标是特定类型的ble广告器设备，其将具有唯一标识符的广告包发射到附近的便携式电子设备，诸如智能电话。便携式电子设备上的应用可以通过执行诸如接近便携式设备的位置的动作来响应从信标接收的广告包内的信息。在广告器设备和扫描器设备被连接为主设备和从设备之后，主设备可以请求与从设备的绑定。这意味着设备交换长期密钥或其它加密信息以存储用于将来的连接。在另一种情况下，主设备可以请求与从设备的配对，在这种情况下，连接可以仅在当前连接的持续时间内被加密，在该持续时间期间在主设备和从设备之间交换短期密钥。

已经采用ble无线信号将多通道音频数据从无线发射设备(诸如智能电话)发射到(一个或更多个)无线音频再现设备，该无线音频再现设备对来自ble信号的多通道音频数据进行解码并为听众再现相应的多通道音频。这种无线音频再现设备的示例包括无线立体声耳机、无线立体声室内扬声器和无线家庭影院环绕声扬声器。

技术实现要素：

本文公开了基于射频(rf)信号数据传输(例如，诸如蓝牙低功耗“ble”连接的传输)的一个或更多个信号接收和/或传输特性来修改音频数据传输的信息的系统和方法，该射频(rf)信号数据传输包含或以其他方式传送音频数据传输，例如，音频数据传输可以在rf信号数据传输内部。使用所公开的系统和方法，修改的音频数据可以以模拟形式被声学地再现为声波，例如，在rf信号被接收的位置处或在任何其他期望的或以其他方式指定的位置处。除了ble协议之外，所公开的系统和方法可以以类似的方式与传达音频的任何其他无线协议共同使用，并且针对其可以测量该传达协议的信号传输和/或接收特性以及相应地被修改的音频数据信息。其他此类协议的示例包括但不限于ieee802.11x(例如，诸如802.11a/b/g/n/)wi-fi、zigbee、ieee802.15.4、am/fm无线电等。

可以被测量并用作修改音频数据传输的音频数据的信息的基础的射频(rf)信号数据传输的信号接收特性的示例包括，但不限于：到达时间(toa)、在无线音频接收器设备的天线阵列的单独天线元件处接收的rf信号的到达时间差(tdoa)、在无线音频接收器设备的一个或更多个天线元件处接收的rf信号的toa(例如，包括在无线音频接收器设备的天线阵列的单个天线处接收的rf信号，无线音频接收器设备具有原子钟或以其他方式校正的时钟，该时钟与原子钟同步或与发射具有传输时间信息的rf信号的无线设备的类似精度时钟同步)、在无线音频接收器设备的天线阵列的两个或更多个天线元件处接收的rf信号的到达角(aoa)、在无线音频接收器设备的一个或更多个天线元件处(例如，包括在无线音频接收器设备的天线阵列的不同天线元件处)接收的rf信号的测量的接收信号强度(例如，接收信号强度指示(rssi)或接收的信号分贝-毫瓦(dbm))等。可以被测量并用作修改音频数据的信息的基础的射频(rf)信号的示例信号传输特性包括但不限于从无线音频发射器设备的天线阵列被发射到无线音频接收器设备的信号的发射角(aod)。

在一个示例性实施例中，可以基于无线音频发射器设备与无线音频接收器设备的相对位置来修改音频数据信息，该无线音频接收器设备被配置为接收包含从无线发射器设备发射的音频数据的无线rf信号，并从音频数据中声学地再现修改的音频信息。在这种实施例中，可以基于包含音频数据的rf信号的一个或更多个信号接收或传输特性来确定无线音频发射器与无线音频接收器的相对位置。

可基于rf信号接收或传输特性对音频数据信息进行的修改类型的示例包括但不限于：改变从音频数据信息声学地再现的声波的音量(或增益)、音调(tone)、均衡和/或音高(pitch)，在不同的各个扬声器处同时地单独改变从音频数据信息中声学再现的声波的音量(例如，以改变佩戴在个人左右耳中或上方的左右助听器扬声器或左右耳机扬声器之间的音频平衡)等。

在一个示例性实施例中，具有一个或更多个音频扬声器的无线接收器设备可以被配置有电路系统，以测量包含或以其他方式传送音频数据的接收的rf信号传输的接收信号强度，然后修改音频数据的信息以改变由音频扬声器从音频数据产生的声学声波的音量。例如，无线接收器设备可以基于测量的信号强度来衰减从音频数据声学再现的声波的音量，以向无线接收器设备的用户模拟从无线接收器设备到正在将rf信号及其音频数据发射到无线接收器设备的无线发射器设备的距离，例如，通过对相对较大的测量信号强度值应用相对较小的衰减或更大的增益(以产生较高的声学声波音量)，并通过对相对较小的测量信号强度值应用相对较大的衰减或较小的增益(以产生较低的声学声波音量)。

在另一示例性实施例中，具有多个间隔开的音频扬声器的无线接收器设备可以被配置有用于测量接收的rf信号传输的到达角(aoa)的电路系统，该rf信号传输包含或以其他方式传送音频数据的多个单独通道，每个通道对应于多个音频扬声器中的不同的一个。无线接收器电路系统还可以被配置为修改接收的音频数据的一个或更多个不同通道的信息，以便改变来自音频数据的通道的由不同的间隔开的音频扬声器产生的声学声波的相对音量，例如，通过改变具有含有相同音量水平信息的第一和第二音频通道的接收的音频数据的音量水平信息，以产生具有含有不同音量水平信息的第一和第二音频通道的修改的音频数据(例如，第一音频通道音量大于第二通道音量，反之亦然)。

例如，无线接收器设备可以调整两个单独的助听器扬声器或两个单独的耳机扬声器的左右通道音量(即，平衡)，以匹配在接收器设备处接收rf信号的角度，例如，产生更大的左侧音量以匹配测量的aoa，该aoa指示在无线设备的左侧接收的rf信号，以及产生更大的右侧音量以匹配指示从无线设备的右侧接收的rf信号的测量的aoa。在无线接收器设备仅能够进行单耳/单声道(monaural)声学声波再现(例如，具有单个扬声器或多个单声道-产生扬声器)的替代示例中，所测量的aoa可以用于以其他方式修改由扬声器产生的声学声波的声学特性，以向用户指示接收rf信号的方向，例如，当rf信号的所测量的aoa指示接收到rf信号时，通过(一个或更多个)扬声器产生的单声道声学声波的增量(例如，增量百分比)来增加音高是来自无线设备的左侧，并且当rf信号的所测量的aoa指示接收到rf信号时，通过(一个或更多个)扬声器产生的单声道声学声波的增量(例如，增量百分比)来减小音高是来自无线设备的右侧。

在又一示例性实施例中，具有一个或更多个音频扬声器的无线接收器设备可以被配置有电路系统，其用于随时间动态地测量接收的rf信号传输的一个或更多个信号接收和/或传输特性中的实时变化，该接收的rf信号传输包含或以其他方式传送音频数据。这种无线接收器设备可以被配置为然后基于接收的rf信号传输的信号接收和/或传输特性中的所测量的变化来实时地自动修改音频数据的信息。例如，无线接收器设备可以被配置为测量从移动rf无线发射器设备随时间(例如，在预定时间段或连续地)接收的rf信号的接收信号强度和/或aoa，在此时间期间，移动无线发射器的位置相对于无线接收器设备的位置改变，以致使接收的rf信号强度和/或aoa根据与无线接收器设备的相对位置的变化而变化。无线接收器设备可以被配置为通过以下操作来响应该变化的rf信号强度和/或aoa：根据变化的rf信号强度修改音频数据信息以调整由无线设备扬声器产生的声学声波的音高，以便模拟由假设的声学声波源产生的多普勒效应，该声学声波源以与移动无线发射器相同的方式相对于无线接收器设备移动，例如，以便允许用户收听声学声波以推断移动无线发射器的相对速度。当无线接收器设备相对于无线发射器设备移动时，或者无线接收器设备和无线发射器设备二者都相对于彼此移动时，将应用类似的方法。

除了音量衰减和音高的改变之外，任何其他合适类型的音频数据信息修改可以由无线接收器设备基于接收的rf信号传输的所测量的信号接收和/或传输特性来执行，该接收的rf信号传输包含或以其他方式传送音频数据，例如，诸如使用语音合成来以语言形式向用户描述到无线发射器设备的距离和/或所测量的角度。

在一个实施例中，所公开的系统和方法可以被实施为允许佩戴(一个或更多个)无线接收器设备(例如，无线耳机或无线助听器)的人类用户听到无线发射器设备的空间相对位置，从而确定无线发射器设备的方向、距离和/或位置(例如，门铃、烟雾报警器、门对讲机、公共广播公告扬声器、电视、智能电话、左立体声扩音器、右立体声扩音器等)，通过rf信号传输将音频数据从该无线发射器设备传送到(一个或更多个)无线接收器设备。在不事先知道无线发射器设备的位置，并且不使用除传送音频数据本身的rf信号传输之外的另一传输介质(例如，侧rf通道或其他类型的信号通道)将无线发射器设备位置信息作为数据传送到(一个或更多个)无线接收器设备的情况下，这有利地允许用户确定关于无线发射器设备安装的位置或相对于(一个或更多个)无线接收器设备的定位的位置的信息。此外，可以仅在无线接收器设备处(而不是在无线发射器设备处)修改音频数据信息，以可听地向用户提供来自修改的音频数据的声学声波，该修改的音频数据提供关于无线发射器设备到(一个或更多个)无线接收器设备的相对位置的声音位置定位信息，而不向用户提供位置信息的任何视觉显示。这对于佩戴助听器的听力障碍的人类用户或者佩戴无线耳机的任何人类用户尤其有利。

有利地，所公开的系统和方法可以在一个实施例中实施，以使无线接收器设备能够接收rf信号传输，该rf信号传输包含或以其他方式传送未修改的音频数据并且不传送任何空间信息(例如，到达角、接收信号强度、到达时间、极化、信噪比)，其将指示正在发射rf信号的无线发射器设备的相对位置。例如，被配置为助听器的无线接收器设备可以接收rf信号传输，其仅传送音频回放信息本身，而无需任何用户信息。在这种实施例中，可以通过改变音频数据的属性或以其他方式修改音频数据来将信息(例如，诸如音量(增益或衰减)控制信息、音调控制信息、均衡控制信息、音高控制信息、诸如语音合成信息的附加音频数据等)添加到无线接收器设备处的rf信号传输，以允许人类用户确定接收的rf信号的音频数据将来自哪个方向和/或位置，例如，以帮助为用户构建更自然的音频环境。以这种方式，这种无线接收器设备可以接收由没有空间信息而被rf信号传送的未修改的音频数据，该rf信号由不具有空间位置确定或发射能力的通用无线发射器设备发射(例如，常规门铃、烟雾报警器、门对讲机、公共广播公告扬声器等)，然后，基于由无线接收器设备确定的无线发射器设备的方向、距离和/或位置，内部地修改接收的音频数据的信息。

在一个实施例中，所公开的系统和方法可以使用定义元件之间的中心平面的双元件天线阵列来实施。可以在无线接收设备上采用双元件阵列，以检测从中心平面的哪一侧(例如，左侧或右侧)接收无线射频(rf)信号(例如，基于两个天线元件处的无线rf信号的tdoa和/或基于两个天线元件处的无线rf信号的aoa的确定等)，并且因此其也表示朝向信号的发射器的方向。知道无线发射器的方向允许无线接收设备上的电路系统基于到无线发射设备的发射器的方向来修改音频数据信息，以向无线接收设备的人类用户指示无线接收设备接收rf信号的方向，如本文进一步描述的。在一个实施例中，一对无线耳机或双耳助听器扬声器系统可以配备有天线阵列，该天线阵列限定中心平面，该中心平面将阵列的两个天线元件之间的空间二等分并且在两个相应的左右耳机或左右助听器扬声器之间延伸。知道从平面的哪一侧接收传入信号允许指示接收到rf信号的是来自无线设备的右侧，使得可以相应地修改左侧和/或右侧音频数据以指示从哪个方向接收rf信号，如本文进一步描述的。如本文进一步描述的，可以修改单个(单声道)扬声器的音频数据(例如，音高信息)以指示从哪个方向接收rf信号。

在另一替代实施例中，可以基于在无线音频发射器设备和无线音频接收器设备之间共享的空间定位信息，以本文描述的任何方式修改音频数据rf信号传输的信息，例如，通过使用与音频数据rf信号分离且不同的侧信号通道，以在无线音频发射器设备和无线音频接收器设备之间传递空间定位信息，例如，如果无线音频发射器设备和无线音频接收器设备二者都是与因特网进行无线通信(例如，经由基于ieee802.11xwi-fi的rf协议或经由lte或其他基于蜂窝的rf协议)，它们可以例如，通过基于云的服务跨因特网相互(或者从发射设备到接收器设备)发射它们的相对位置。在一个示例中，无线音频发射器设备和无线音频接收器设备都可以是支持gps的。在这种示例中，在无线发射器设备正在发射将音频数据直接传送到(即，不通过因特网)无线音频接收器设备的rf信号的同时，无线发射器设备可以将其在因特网或其他侧通道上的实时gps位置坐标发射到无线音频接收器设备。然后，无线音频接收器设备可以将其自己的当前gps位置坐标与无线发射器设备的当前gps位置坐标进行比较，以实时确定到音频发射器设备的音频接收器设备的当前位置、取向和/或方向中的至少一个。然后，通过以与本文中描述的类似方式改变音频数据的音量(或增益)、音调、均衡和音高信息，基于到音频发射器设备的音频接收器设备的该确定的位置、取向和/或方向，无线音频接收器设备可以在无线音频设备处产生修改的音频数据，用于基于测量的rf信号接收和/或传输特性进行这种修改的那些实施例。

在一个方面，本文公开了一种方法，包括：在第一设备处接收射频(rf)信号，该rf信号传送音频数据并从第二设备发射；测量在第一设备处的接收的信号的一个或更多个rf信号接收或传输特性；通过基于测量的rf信号接收或传输特性修改传送的音频数据的信息，在第一设备处产生修改的音频数据；以及从修改的音频数据再现模拟音频声学声波。

在另一方面，本文公开了一种装置，该装置包括耦合到第一设备的无线电电路系统的至少一个可编程集成电路，该可编程集成电路被编程为操作第一设备以：在第一设备处接收射频(rf)信号，该rf信号传送音频数据并从第二设备发射；测量在第一设备处的接收的信号的一个或更多个rf信号接收或传输特性；通过基于测量的rf信号接收或传输特性修改传送的音频数据的信息，在第一设备处产生修改的音频数据；并从修改的音频数据中再现模拟音频声学声波。

另一方面，本文公开了一种系统，该系统包括：第一设备和第二设备，第一设备具有耦合到第一设备的无线电电路系统的至少一个第一可编程集成电路；并且第二设备具有耦合到第二设备的无线电电路系统的至少一个第二可编程集成电路。可以将第二设备的第二可编程集成电路编程为控制第二设备的操作以将第一rf信号从第二设备发射到第一设备；并且可以将第一设备的第一可编程集成电路编程为操作第一设备以：在第一设备处接收射频(rf)信号，该rf信号传送音频数据并从第二设备发射，测量在第一设备处的接收的信号的一个或更多个rf信号接收或传输特性，通过基于测量的rf信号接收或传输特性修改传送的音频数据的信息，在第一设备处产生修改的音频数据，以及从修改的音频数据再现模拟音频声学声波。

附图说明

图1说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的无线设备的简化框图。

图2是根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的蓝牙智能模块的组件的简化图示。

图3说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的传送音频数据传输的射频(rf)信号数据传输。

图4说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的无线音频数据环境的俯视图。

图5说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的无线音频数据环境的俯视图。

图6a说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的无线音频数据环境的俯视图。

图6b说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的无线音频数据环境的俯视图。

图7a说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的从无线发射器设备接收rf信号的无线音频接收器系统的俯视图。

图7b说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的从无线发射器设备接收rf信号的无线音频接收器系统的俯视图。

图7c说明根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的从无线发射器设备接收rf信号的无线音频接收器系统的俯视图。

图8说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的方法。

图9说明了根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的方法。

具体实施方式

图1说明了可用于实施所公开的系统和方法的ble模块100形式的示例性无线设备的简化框图，应当理解的是，所公开的系统和方法可以与除ble之外的其他类型的无线技术或协议类似地实施(例如，诸如zigbee或基于ieee802.15.4的无线技术)。在一个示例性实施例中，ble模块100的所有组件可以实施为片上系统(soc)或集成电路，其包括一个或更多个可选的天线阵列197和一个或更多个可选的天线开关195以支持到达的侧或到达方向的角度，如本文进一步描述的。在另一示例性实施例中，ble模块100可以实施为片上系统(soc)或集成电路，其包括除了(一个或更多个)可选天线阵列197和(一个或更多个)外部开关195之外的ble模块100的所有组件，其可以是外部地耦合到ble模块100的其他组件。

如图1所示，ble模块100包括第一模块部分110，其包括一个或更多个中央处理单元(cpu)、处理器或其他可编程集成电路150和具有应用数据的存储器155(例如，dram)。(一个或更多个)应用程序212可以由cpu150执行以跨越不同的无线rf连接(例如，诸如不同的ble设备之间不同的ble无线连接)向其他连接的支持射频(rf)的设备提供多个不同的资源(例如，诸如不同的蓝牙服务、安全管理器、蓝牙服务的部分(诸如蓝牙服务特性)和/或任何其他计算或无线操作服务)。cpu150还可以被编程为执行如本文进一步描述的接收的音频数据修改逻辑275(例如，作为应用程序)，以基于传送音频数据传输的接收的rf信号数据传输的一个或更多个测量的信号接收和/或传输特性来修改音频数据信息，例如，并且在一个实施例中，基于一个或更多个测量的信号接收和/或传输特性确定ble模块100与无线发射器设备的相对位置，然后基于该一个或更多个测量的信号接收和/或传输特性修改音频数据信息。

仍然参考图1，第二模块部分120被配置为实施无线电模块100的一部分的链路层和物理层，并且包括无线电组件和电路系统，诸如无线电寄存器、链路层引擎、调制器-解调器、接收器和发射器(收发器)、频率合成器、平衡-不平衡单元(“balun”)、一个或更多个天线(“ant/s”)。在一个实施例中，第二模块部分120可以包括存储器和一个或更多个微控制器、处理器、可编程逻辑设备(pld)或被编程或以其他方式被配置为执行模块部分120的一个或更多个组件(例如，诸如链路层引擎)的其他可编程集成电路。

在一个示例性实施例中，模块部分120的物理无线电(rf)部分可以可选地被配置成确定接收信号强度的测量值，例如接收的信号分贝-毫瓦(dbm)或接收信号强度指示(rssi)，以便测量接收的无线电信号的功率。可以从广告/广播状态或连接状态中的任何包中计算接收信号强度。还可以使用所确定的接收信号强度，例如，用于近似两个ble设备之间的距离。当由ble模块100从另一个ble设备接收到包时，可以从其确定rssi值，并且用于通过使用已知的距离确定算法来确定ble模块100和ble设备之间的距离。在一个实施例中，第二模块部分120的处理组件可以被编程为确定在天线阵列的单独的各个天线元件处从另一个设备(例如，诸如ble设备)接收的信号的到达方向和/或到达侧，即，在最靠近发射设备的(一个或更多个)天线元件处测量较大的接收信号强度，并且在远离发射设备的(一个或更多个)天线元件处测量较弱的接收信号强度，因此允许为每个天线元件确定与信号源的相对距离。关于rssi确定和距离确定的进一步信息可以在例如美国专利申请公开号2015/0271628中发现，其全部通过参考并入本文用于所有目的。

在另一示例性实施例中，第二模块部分120可以附加地或替代性地被配置成确定从另一设备(例如，诸如ble设备)接收的信号的到达侧或到达角(aoa)。例如，第二模块部分120的两个或更多个天线元件1991至199n可以被配置为耦合到第二模块120的集成电路组件的开关天线阵列197或其他合适类型的测向阵列，该第二模块120的集成电路组件被编程以通过测量天线阵列197中的每个天线元件199处的信号的幅度和/或相位来确定从另一个设备接收的信号的到达侧或aoa，例如，如在美国专利申请公开号2018/0176776和于2017年7月28日提交的美国专利申请序列号15/663,326中所描述的，每个专利申请全部通过参考并入本文用于所有目的。在一个实施例中，可以仅使用具有多个天线元件199的单个天线阵列197来确定从另一个设备接收的信号的到达侧或到达角(aoa)，并且在另一个示例性实施例中，第二模块120的处理组件可以被编程以基于来自另一个ble设备的接收的信号确定发射角(aod)来确定从另一个设备接收的信号的到达侧或aoa，如在美国专利申请公开号2018/0176776和于2017年7月28日提交的美国专利申请序列号为15/663,326中所描述的，每个专利申请全部通过参考并入本文用于所有目的。

在一些实施例中，可选的天线阵列197可以由耦合到模块120的其他组件(例如，接收器、发射器和频率合成器组件)的单个天线元件1991代替，其间没有开关195。例如，可以采用这种单个天线元件来测量在单个天线元件1991处接收的rf信号的接收信号强度，并且基于在单个天线单元1991处测量的接收信号强度的值执行音频数据信息修改(例如，调整再现的音频数据的声波的声学增益)。

在一个实施例中，模块部分110的一个或更多个可编程集成电路、存储器和时钟电路系统可以通过系统总线互连或一种或更多种其他类型的适当通信介质(包括提供电气通信的一个或更多个电气总线和/或中间电路系统)彼此耦合并耦合到模块部分120的组件。在某些实施例中，模块部分110和120的存储器可以包含指令，这些指令当由ble模块100的可编程集成电路执行时，使得ble模块100能够作为ble设备操作以执行本文所描述的功能。可以例如使用一个或更多个非易失性存储器156(例如，flash只读存储器(rom)、电可编程rom(eprom)和/或其它非易失性存储器设备)和/或一个或更多个易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)和/或其它易失性存储器设备)来实施ble模块100的存储器。

第二模块部分120包括操作为第一模块部分110的无线接口并且如图所示耦合到一个或更多个天线的电路系统。第二模块部分120可以包括无线电，该无线电包括基带处理、mac(介质访问控制)级处理、波束形成或tdoa处理和/或用于ble包通信的其他物理层处理。第一模块部分110和第二模块部分120的可编程集成电路还可以在操作期间从各种系统存储器读取和写入，例如，存储从另一个ble设备接收或发射到另一个ble设备的包信息。尽管未示出，但是ble模块120还可以被耦合以从电源接收电力(该电源可以是电池或永久电源的连接，诸如ac电源壁装插座)。

图2是根据所公开的系统和方法的一个示例性实施例的蓝牙智能模块200的应用、主机和ble控制组件的简化图示，该蓝牙智能模块200被配置并且耦合到音频相关的外部非无线电电路系统和/或硬件265a。蓝牙智能模块200的组件可以例如使用无线电模块100的硬件组件或无线电硬件组件的任何其他合适组合来实施。如图2所示，该实施例的蓝牙智能模块200包括应用层210、主机层220和蓝牙(或ble)控制器230。应用层210可以包括例如(一个或更多个)与装置有关的应用程序212(例如，心率、接近度、血压、时间更新、温度、电池、照明控制、家庭自动化控制、音频再现和输出控制、音频构建和输入控制等)、智能配置文件214以及脚本和应用程序编程接口(api)216。主机层220包括通过连接运行的协议。

(一个或更多个)应用程序212的其他示例包括但不限于与装置有关的应用程序，诸如无线rf音频发射器应用程序，其用于发射包括流传输的(例如，因特网)rf信号和/或本地存储或构建的音频数据(例如，诸如从实时模拟声波输入到无线门对讲设备的数字化的音频数据，诸如站在门外的访客的语音输入、在检测到火灾和/或烟雾时由无线烟雾报警设备作为警报发射的音频数据、在门外的访客激活门铃设备时由无线门铃设备作为警报声发射的音频数据、由无线公共广播设备作为语音公告发送的记录的或现场实时音频数据等)用于在远程无线音频接收器设备处再现为声学声波。(一个或更多个)应用程序212的其他示例包括但不限于与装置有关的应用程序，诸如音频输出应用程序，其用于从无线音频接收器设备(例如，耳机系统、具有一个或两个个耳塞的助听器系统、扩音器系统等)处接收的rf音频再现声学声波。主机层220还包括要在广告配置文件或通用属性配置文件(gatt)222、通用访问配置文件(gap)229、属性协议(att)224、安全管理器(sm)226和逻辑链路控制和适配协议(l2cap)228中使用的数据。gatt222和att224一起为蓝牙智能模块200提供服务225，其定义与连接到蓝牙智能模块200的其他ble设备的接口，用于应用程序212的读取和/或写入数据。

在诸如图3中所说明的一个实施例中，图2的应用层210可以能够生成单个或多个通道音频数据(例如，来自数字音频文件、来自跨越网络连接(例如，因特网)接收的流传输音频通道、来自本地麦克风的数字化音频输入等)，并将单个或多个通道音频数据提供给主机层220，以便使用蓝牙(或ble)控制器230从支持ble的无线发射器设备350的蓝牙智能模块200作为包364经由rf信号499传输到跨越一个或更多个ble连接的一个或更多个其他支持ble的无线接收器设备302。将理解的是，无线发射器设备350可以包括任何设备，该设备包括被配置为以本文描述的方式发射rf信号499的发射器或收发器电路系统。

在另一个实施例中，蓝牙智能模块200的应用层210可以能够在支持ble的无线接收器设备302处通过主机层220和ble控制器230经由rf信号499从支持ble的无线发射器设备350跨越ble连接接收单个或多个通道音频数据作为包364。在后一种情况下，接收的音频数据修改逻辑275可以存在于无线接收器设备302内，以基于接收的rf信号499的一个或更多个信号接收和/或传输特性(例如通过改变从音频数据信息声学再现的音频声波的音量(或增益)、音调、均衡和/或音高)来修改接收的音频通道数据的信息以用于模拟声学音频再现。在一个实施例中，可以修改接收的音频数据信息以单独改变在不同的相应扬声器处同时地从音频数据信息声学再现的声波的音量，例如，以改变佩戴在个人的左耳和右耳中或上方的左右助听器或左右耳机扬声器之间的音频平衡等。

现在更详细地参考图3，示出了射频(rf)信号数据传输499(例如，诸如蓝牙低功耗“ble”连接的传输)，其携带、包含或以其他方式传送音频数据传输382(例如，数字化和编码的模拟音频数据传输)。更具体地，在图3中，示出了无线发射器设备350，其接收数字化模拟音频信号的音频数据382(例如，从非易失性存储器提供、从诸如因特网的流传输网络源提供、从音频合成电路系统提供(例如，警报声)、从诸如门对讲麦克风的麦克风提供等)。如图所示，无线发射器设备350进而使用rf信号499经由单个天线元件199在从无线发射器设备350发射的数据包364内传送数字化音频数据382。在图3的示例性实施例中，无线接收器设备302在单个天线元件199处接收具有其音频数据382的rf信号499，测量信号499的接收信号强度，然后基于测量的接收信号强度确定到无线发射器设备350的距离(例如，绝对或相对距离)。基于从接收信号强度确定的该距离，无线接收器设备302提取并调整或修改由包364传达的音频数据的幅度(例如，通过使用根据接收信号强度确定的该距离来获得增益值，该增益值进而被用于修改音频数据382来产生如图所示的修改的音频数据291)。然后将修改的音频数据382提供给音频解码器(dec)或数模转换器(dac)293，用于转换和声学再现，如下面进一步描述的。这与常规情况形成对比，在常规情况下，无线接收器设备从由音频发射器设备发射的相同(未修改的)音频数据传输中提取、解码和再现声学声波。可以理解的是，图3中的数据波形382和291各自表示数字化波形。

表1包含测量的接收的rf信号强度和音频数据幅度修饰符(modifier)之间的预定关系(例如，存储在非易失性存储器中的查找表或任何其他合适的存储的预定关系)的示例，音频数据幅度修饰符被表示为增益乘数乘以音频数据幅度以修改音频数据幅度。在这方面，音频声学声波和无线电信号都根据诸如本文进一步描述的平方反比定律随距离而变化。在一个实施例中，在空气传输介质环境中测量的接收的rf信号强度和音频数据幅度之间的关系可以表示为经验法则，其中信号强度每降低-6dbm对应于接收器设备和发射器设备之间的距离加倍，如表1的值所说明的。

表1

应当理解的是，表1的条目数和特定增益值仅是示例性的，并且通常取决于应用程序。此外，应当理解的是，音频数据增益的修改可以直接基于测量的信号强度的值而无需可选地确定到无线发射器设备的距离，例如，表1的数据可以交替地表示为仅两列，测量的接收信号强度和相应的音频增益乘数。在另一个替代实施例中，可以实施诸如下面描述的平方反比方程以将从dbm信号强度确定的距离转换为衰减，例如，而不是使用查找表值。而且，应该理解的是，音频数据信息的修改可以基于其他和/或附加的测量的信号传输或接收特性，诸如本文其他地方所描述的。在这方面，图3的无线设备350和302中的任一者或两者的单个天线元件199可以用具有多个天线元件199的天线阵列197代替(如图1和2所示)，在这种情况下，可以测量其他信号传输和/或接收特性，例如，诸如tdoa、aoa、aod等。

在其他实施例中，可以执行音频数据增益的修改以模拟当声学音频声波从一个点行进到另一个点(例如，从点a到点b)时发生的声学衰减，因为当通过从无线发射器设备发射到无线接收器设备的rf信号(例如，作为蓝牙或ble传输)常规地传送音频数据时，无论a和b之间的距离如何，都不会发生对再现的声学声波的衰减。在这种实施例中，这种声学衰减可能是人工添加到由无线接收器设备的扬声器再现的声学声波。

在一个实施例中，该声学声波衰减可以由无线接收器设备基于从无线接收器设备到无线发射器设备的确定距离来建模(例如，计算或以其他方式确定)，该无线发射器设备将传送音频数据的rf信号发射到无线接收器设备。然后可以根据以下关系使用所确定的衰减(α)来衰减由无线接收器设备从接收的音频数据产生的再现声学声波的增益，以模拟这些声波的声学衰减(α)，这些声波将在无线发射器设备的位置和无线接收器设备的位置之间的一段距离通过空气发生：再现的声学声波的修正增益＝(再现的声波的未修正增益)x(衰减，α)。

在一个示例性实施例中，由无线接收器设备施加到再现的声学声波的衰减量(α)可以通过如下的平方反比定律(1/r²)关系来计算：

α＝1/r²

其中：r是无线发射器和无线接收器之间的距离(例如，以米(m)为单位)；以及

α是衰减(以m^-1为单位)或对于行进每米声音减少1/e。

应当理解的是，可以使用任何其他关系来计算由无线接收器设备施加到再现声学声波的衰减量(α)，这些关系适合于对于指定的流体，诸如空气传输环境或水传输环境(例如，用于水下环境)，近似无线发射器设备和无线接收器设备之间的距离上的实际声波衰减，例如，诸如下面的斯托克斯(stokes)的声音衰减定律：

α＝2ηω²/3ρv³

其中：η是流体(例如，空气水等)的动态粘度系数；

ω是声音的角频率

ρ是流体(例如，空气、水等)的密度

v是介质(例如，空气水等)中的声速。

在图2的实施例中，接收的音频数据修改逻辑275可以如所示与应用层212分开执行，或者可替代地由应用层212或使用任何其他合适的数据处理配置来执行。如本文进一步描述的，修改的音频输出通道数据291可以被提供给非无线电电路系统和/或非无线电硬件265a，其包括音频解码器(dec)或数字-模拟转换器(dac)293，其中它被转换为一个或更多个模拟音频输出信号2941至294n(取决于应用)，由放大器电路系统295放大，并且作为一个或更多个单独的放大音频输出通道2961至296n被提供给一个或更多个相应的扬声器2971至297n，其可以与第一支持ble的无线设备集成或以其他方式共置。

除了音频生成或再现能力之外(或作为其替代)，图2的应用层210可以被配置为执行其他任务或功能，并配置其操作模式。例如，应用层210能够读取传感器数据(例如，来自心率传感器、近距离传感器、温度传感器等)，并且将数据报告给主机层220，用于使用蓝牙(或ble)控制器230进行从蓝牙智能模块200到跨越一个或更多个连接的一个或更多个其他接收支持ble的设备的传输。

在另一个实施例中，蓝牙智能模块200的应用层210可以附加地或替代地能够通过主机层220和ble控制器230与跨越一个或更多个连接的其他支持ble的设备交换(接收或发射)数据、控制和/或配置信息。在这种其他配置中，可以存在接收的音频数据修改逻辑275，以基于发射支持ble的无线设备与接收支持ble的无线设备的相对位置来配置任何一个或更多个其他这种功能或任务的操作模式，例如，诸如由jerem.knaappila的题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__中所描述的，该申请与本专利申请同时提交，并其全部通过参考并入本文用于所有目的。

如图2中进一步所示，蓝牙(或ble)控制器230还包括链路层232、基带234和物理层236(即，物理无线电、射频rf)。存在链路层232以提供超低功率空闲模式操作和设备(即，连接模式和广告模式处理)。链路层232还被配置成控制包传输和响应。链路层232可以被配置为支持一个或更多个连接，或者在一个实施例中可以被配置有同时操作的多个虚拟链路层，以及调度器，其被配置为以美国专利申请公开号20180049106(其全部通过参考并入本文用于所有目的)中描述的方式控制虚拟链路层通过基带234对物理层236的公共无线电资源的访问。

在一个示例性实施例中，图1的第二模块120的处理组件可以实施图2的基带处理器234的解调器或接收器组件，并且对接收的信号进行采样。第一模块110的处理组件可以被编程为执行应用程序或其他合适的编程的逻辑，以使用由第一模块110的处理组件提供的采样信息来执行图2的接收的音频数据修改逻辑275。在这方面，可以执行接收的音频数据修改逻辑275以测量和/或处理由图1的ble模块100从一个或更多个其他ble设备接收的网络信号的一个或更多个信号接收和/或传输特性。这种信号接收和/或传输特性可以包括在给定ble模块100处接收的信号的任何特性，其指示在ble模块100处接收信号的方向和/或指示将接收信号发射到ble模块100的设备的空间位置。这种信号接收和/或传输特性的具体示例但不限于到达时间差(tdoa)、到达角(aoa)、发射角(aod)等。关于这种信号接收和/或传输特性的进一步信息及其示例可以在如下中找到：美国专利申请公开号20180176776和2017年7月31日提交的美国专利申请号15/664,539以及2017年7月28日提交的美国专利申请序列号15/663,326，其全部通过参考并入本文用于所有目的。

例如，可以由tdoa/aoa确定逻辑285使用任何合适的技术来确定接收的信号的tdoa和/或aoa，例如，诸如通过使用到达时间差(tdoa)技术来测量延迟和/或或者通过测量天线阵列197中的每个天线元件1991至199n处的接收的信号相对于天线阵列197中的(一个或更多个)其他天线元件199的接收的相位的差异，以及可以包括例如使用图1的开关195切换通过阵列的不同元件199。这种接收的信号的至少一部分可以是恒定频率，以帮助测量阵列的天线元件之间的相移或tdoa。在一些实施例中，取决于特定系统配置，可以采用到达方向(doa)处理技术，诸如多重信号分类(music)，经由旋转不变技术的信号参数估计(esprit)等。应当理解的是，在一个实施例中，接收的信号的相移可以由基带处理器234的解调器或接收器执行，并且该确定的相移信息然后被向上传递到ble模块100的更高层以进行aoa确定。在一个实施例中，tdoa/aoa确定逻辑285还可以被编程为确定aod或其他信号传输特性，或者tdoa/aoa确定逻辑285可以由仅确定tdoa、aod或(一个或更多个)其他信号传输特性的合适逻辑代替。在另一个替换实施例中，可以由图1的第一模块110的cpu150确定tdoa、aoa和/或aod，例如，如在图2的应用层200中执行的(一个或更多个)应用。

应当理解的是，接收的音频数据修改逻辑275的功能可以由ble模块100的一个或更多个处理设备执行，例如，诸如使用第一模块110的一个或更多个处理设备、第二模块120的一个或更多个处理设备和/或第一模块110和第二模块120的(一个或更多个)处理设备的组合。

图4说明了室内无线音频数据环境400(例如，可以封闭在房间的墙壁402内)的一个示例性实施例的俯视图。在该实施例中，第一人类用户490a佩戴便携式无线音频数据接收器系统410a(例如，电池供电的无线耳机系统、电池供电的双耳助听器系统等)，其包括邻近用户左耳佩戴的第一扬声器2971和邻近用户的右耳佩戴的第二扬声器2972。呈现在室内音频数据环境400中还示出了第二人类用户490b，其佩戴便携式无线音频数据接收器系统410b(例如，电池供电的助听器系统、电池供电的单声道耳塞等)，其仅包括邻近用户的右耳佩戴的单个扬声器297x。尽管未在图4中说明，但是无线音频数据接收器系统410a和410b中的每个还包括具有两个或更多个天线元件的至少一个天线阵列，例如，诸如本文中关于图7a、图7b和图7c进一步说明和描述的。在这方面，可以采用具有两个或更多个天线元件199的天线阵列来确定相对于单个轴的信号方向(例如，诸如用户相对于参考矢量930的左/右或用户相对于阵列中心平面320的前/后)，同时可以采用具有未相对彼此排成一条线的三个或更多个天线元件的天线阵列，以确定信号方向角度(例如，通过整个180度的信号方向角度或相对于给定轴的其他可能角度范围，例如本文关于表2进一步描述的)。

如本文其他地方所描述的，系统410a和410b中的每个可以被配置为基于给定音频数据传输499的一个或更多个信号接收和/或传输特性，修改从无线音频数据发射器设备(例如，电视461、智能电话463、烟雾警报器467、左立体声扩音器469a、右立体声扩音器469b和门对讲机473)中的相应的一个接收的音频数据rf信号传输499a-499f中的每个给定的音频数据rf信号传输的音频数据。本文中结合图7a-图7c进一步描述发现无线接收器系统410的示例。

更具体地，系统410a的第一和第二扬声器2971和2972可以被操作以，例如，以指示给定接收的rf信号499的发射源(即，无线发射器设备)相对于无线接收器系统410a的距离、方向和/或空间位置的方式，将接收的rf信号499中的给定的一个所传送的修改的音频数据声学地再现为由第一人类用户490a的左耳和右耳听到的模拟声学声波。同样在图4的实施例中，系统410b的单个扬声器297x可以被操作以，例如，也以指示给定接收的rf信号499的发射源相对于无线接收器系统410b的距离、方向和/或空间位置的方式，将从接收的rf信号499中的给定一个所导出的修改的音频数据声学地再现为仅由第二人类用户490b的一只耳朵(在这种情况下是右耳)听到的声学模拟声波。

作为一个示例，在图4的实施例中，系统410b可以被操作以使单个扬声器297x将从接收的rf信号499中的给定一个所导出的修改的音频数据修改和声学地再现为只由用户490b的右耳听到的模拟声波。可以由单个扬声器297x执行的用于声学再现的修改的示例包括基于给定rf信号499的所测量的接收信号强度来改变音频数据增益(并且因此改变声学再现音频的音量)，例如，诸如结合上面的表1所描述的。在这种实施例中，可以通过由扬声器297x声学再现的声波的相对音量向用户490b指示给定rf信号499的无线发射器设备源的实时相对距离。

因此，作为一个示例，系统410b可以根据从扩音器设备469b和门对讲设备473的各个发射器接收的rf信号499e和499f的相应实时测量信号强度来修改在单个扬声器297x处播放的从由rf信号499e和499f传送的音频数据再现的声学声音的增益。例如，来自rf信号499e的音频数据的声学声音可以以与来自rf信号499f的音频数据再现的声学声音相比较低的增益被再现，因为扩音器设备469b目前的定位比门对讲设备473以诸如表1的增益规范所指定的方式更远离人类用户490b(导致rf信号499e弱于rf信号499f)。

可以由单个扬声器(诸如系统410b的单个扬声器297x)执行的用于声学再现的修改的其他示例包括，但不限于：通过根据相对于正从其接收或发射给定rf信号499的系统410b的正面参考矢量930(以及因此人类用户490b的哪一侧)所确定的实时方向调整再现的音频数据的音高来修改音频数据。例如，在图4中，从由rf信号499f传送的发射的音频数据再现的声学声音的音高可以被修改得更低，因为rf信号499f是从门对讲设备473接收的，门对讲设备473当前位于人类用户490b的正面参考矢量930的右侧，如通过接收到信号499f的测量到达角(aoa)β1所指示的，而从由rf信号499e传送的发射的音频数据再现的声学声音的音高可以被修改得更高，因为从扩音器设备469b接收rf信号499e，该扩音器设备469b当前位于人类用户490b的左侧，如通过接收到信号499e的测量的到达角(aoa)β2所指示的。

在又一个实施例中，可以通过根据所描述的接收或发射给定rf信号499的定位和/或方向将合成语音信息添加到音频数据来修改音频数据信息。例如，在图4中，语音合成可以用于将合成的人类语言添加到从由rf信号499f传送的发射的音频数据再现的声学声音，以向人类用户490b描述源门对讲设备473当前定位到人类用户490b的正面参考矢量930的右侧，如通过接收到信号499f的测量到达角(aoa)β1所指示的，而语音合成可用于将合成的人类语言添加到从由rf信号499e传达的发射的音频数据再现的声学声音，用于向人类用户490b描述源扩音器设备469b当前位于人类用户490b的左侧，如由接收到信号499e的测量的到达角(aoa)β2所指示的。可以采用任何合适的语音合成算法，诸如(一个或更多个)文本到语音(tts)算法。

应当理解的是，也可以同时执行不同类型的音频数据修改的组合，例如，在图4的情况下，当从接收的信号499e和499f的音频数据再现音频声音时，上面描述的音高修改(基于接收的信号rf499的测量的aoa、aod和/或tdoa)和增益修改(基于相同接收的rf信号499的测量的接收信号强度)二者可以一起同时实施。可以发现关于测量rf信号相对于矢量的到达角(aoa)β的技术的附加信息，例如，在由jerem.knaappila的题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__，其与本专利申请同日提交，并且全部通过参考并入本文用于所有目的。还应当理解的是，可以替代地采用适合于指示相对于正面参考矢量930和/或阵列中心平面320的到达方向和/或到达侧的任何其他类型的测量，例如，诸如在由jerem.knaappila的题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__中描述了到达侧测量，其与本专利申请同日提交，并且其全部通过参考并入本文用于所有目的。

虽然上面描述的实施例可以通过如上面描述的单扬声器单声道无线接收器设备来有利地实施，但是应当理解的是，类似或附加类型的(一个或更多个)音频数据修改也可以通过双扬声器无线接收器执行，诸如图4的接收器系统410a。在这方面，当在单声道模式中操作双扬声器便携式无线音频接收器系统410a的扬声器2971和2972时，可以在扬声器2971和2972中的每个处声学地再现相同的修改的音频数据，以在扬声器2971和2972中的每个处再现相同的声学声波。然而，在这种双扬声器接收器设备410a的情况下，可以针对左扬声器2971处的模拟声学声音再现与右扬声器2972处的模拟声学声音再现不同地修改来自接收的rf信号499的音频数据的信息，以便指示发射设备(例如，设备461、463、467、469a、469b、473等中的一个)相对于接收器设备410a的实时距离、方向和/或空间位置。

例如，在图4的实施例中，示出了便携式无线音频接收器系统410a接收从门对讲设备473传送音频数据的rf信号499f。在这种情况下，系统410a可以被配置为测量从由系统410a接收rf信号499f的接收的到达角(aoa)β3(以及因此人类用户490a的那一侧)，如图所示。在这方面，可以相对于系统410a的正面参考矢量930和/或阵列中心平面320测量到达角(aoa)β3(或者可选地到达侧)，如本文其他地方和由jerem.knaappila的，题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__中所描述的，该申请与本专利申请同日提交，并且其全部通过参考并入本文用于所有目的。无论如何测量，系统410a可以将从rf信号499f导出的修改的音频数据声学地再现为在扬声器2971处具有比在扬声器2972处更高的音量或增益的声波，以便匹配相对于从系统410a处接收的rf信号499f的参考向量930所测量的到达角(aoa)，即，即调整左通道音量大于右通道音量，以向用户490a指示正从用户490a的左侧接收rf信号499f。

在一个示例性实施例中，通过单独改变在扬声器2971和2972处再现的各个音频数据通道的音量信息，以便改变扬声器2971和2972的再现的模拟音频声学声波之间的音频平衡，以产生指示的音频起点，其对应于在系统410a处从门对讲设备473接收的信号499f的所确定的方向，可以在系统410a处产生修改的音频数据。

如下面的表2所指示的，参考图4的逆时针角度测量，可以调整来自接收的rf信号499的音频数据信息，以实时地基于相对于正面参考矢量930的方向测量的到达角(aoa)β的改变，来改变在左和右扬声器2971和2972处再现的声学信号的增益。应当理解的是，表2中的信息仅是示例性的，并且aoa测量的方向(顺时针或逆时针)，和/或aoa范围的数量和值可以根据需要变化。在表2的实施例中，来自接收的rf信号499的声学声音当从用户490a后侧的角度的范围(例如，135°<aoa≤225°)被接收时，与当从用户490a的前侧的角的范围(例如，0°≤aoa≤45°和315°<aoa≤360°)被接收时相比，可以以较低的增益被再现。

表2

如表3中进一步所指示的，可以基于rf信号499相对于阵列中心平面320的前到达侧或后到达侧来可选地单独(或者与左/右增益调整一起)执行调整从接收的rf信号499再现的音频数据的音高，以便向用户490指示是否从用户490的前侧或后侧接收rf信号499。

表3

应当理解的是，表3仅是示例性的，并且表3的增量音高修改值(以百分比表示)仅是示例性的，并且可以根据需要改变。此外，对于测量的前侧rf信号到达，也可以将音高修改得更高(而不是不修改)。还应当理解的是，在另一个实施例中，对于测量的背侧rf信号到达可以采用不对音高进行修改(或者替代地地，音高修改得更高)，而对于测量的前侧rf信号到达采用音高修改的更低。在一个实施例中，相对较低频率的音频数据的音高可以比相对较高频率的音频数据的音高更少地修改(例如，通过较少的百分比值更低或更高)。

此外，如前所指示的，可以采用类似的方法来区分rf信号499的左到达侧和右到达侧，例如，通过不修改或通过提高在rf信号到达时由用户的同一侧上的扬声器再现的声学数据的音高，并降低由用户的相对侧上的扬声器从rf信号到达再现的声学数据的音高，反之亦然。如前所指示的，例如，在由jerem.knaappila的，题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__中所描述的用于确定到达侧的示例技术，该申请与本专利申请同日提交，并且其全部通过参考并入本文用于所有目的。

图5说明了公共广播无线音频数据环境500的一个示例性实施例的俯视图，例如，可以封闭在会议厅内的室内，或者在户外的在汽车经销商、跳蚤市场、动物园等处。在该实施例中，人类用户590佩戴便携式无线音频数据接收器系统410，其具有邻近用户的相应左耳和右耳佩戴的第一和第二扬声器2971和2972，如关于图4的实施例所描述的。在该实施例中，多个公共广播系统562a、562b和562c作为音频数据发射器设备，每个音频数据发射器设备利用相应的扩音器597来投射声学公告，该声学公告可以描述在给定系统562的位置处发生和/或定位的感兴趣项目，例如，诸如销售摊位、示范展位、动物表演、汽车或其他待售产品等。

在图5的实施例中，多个公共广播系统562a，562b和562c中的每个还传播rf信号，该rf信号可以传达与声学公告相同和/或不同的信息，但是用于听力障碍人或以其他方式无法听到声学公告的其他人，诸如佩戴音乐或通信耳麦的人。以与图4的实施例所描述的相同方式，图5的系统410可以被配置为基于相应音频数据传输599a、599b或599c的一个或更多个信号接收和/或传输特性，修改从相应公共广播系统562a-562c的发射器接收的音频数据rf信号传输599a-599c中的每个给定的一个的音频信息。

例如，当在单声道模式中操作图5的双扬声器便携式无线音频接收器系统410的扬声器2971和2972时，可以在扬声器2971和2972中的每个处声学地再现相同的修改的音频数据，以在扬声器2971和2972中的每个处再现相同的声学声波。替代性地，可以针对左扬声器2971处的模拟声学声音再现与右扬声器2972处的模拟声学声音再现不同地修改或调制来自接收的rf信号499的音频数据的有效载荷信息，以便指示发射公共广播设备相对于图5的接收器设备410的实时距离、方向和/或空间位置。例如，系统410可以被配置为测量到达侧或测量图5的对应的rf信号599a、599c和599b的接收的到达角(aoa)β1、β2和β3，以与图4的实施例所描述的相同的方式确定rf信号传输来自的方向。此外，图5的系统410可以通过基于该确定的方向调整扬声器2971和扬声器2972之间的左/右通道音量平衡(例如，声波在扬声器2971或扬声器2972中任意一个处具有较高的音量或增益)来声学地再现从每个接收的rf信号599导出的修改的音频数据，以便相对于从以关于图4所描述的相同方式在图5的系统410处接收每个rf信号599的参考矢量930来匹配测量的到达角(aoa)。

与图4的实施例一样，对于测量的背侧rf信号到达可以采用不修改或相对高的音高修改，而对于测量的前侧rf信号到达可以采用相对低的音高修改，反之亦然。此外，可以采用类似的方法来区分rf信号599的左到达侧和右到达侧，例如，通过不修改或通过提高在rf信号到达时由用户的同一侧上的扬声器再现的声学数据的音高，并降低由用户的相对侧上的扬声器从rf信号到达再现的声学数据的音高，反之亦然

图6a说明了动态无线音频数据环境600a的一个示例性实施例的俯视图，其中移动无线音频数据发射器设备662相对于佩戴便携式无线音频数据接收器系统410的人类用户690移动，该便携式无线音频数据接收器系统410如关于图4和图5的实施例描述的具有邻近用户各自的左耳和右耳佩戴的第一和第二扬声器2971和2972。然而，应该理解的是，图6a和图6b的实施例可以使用仅具有单个扬声器297或多于两个扬声器297的无线音频数据接收器系统来类似地实施。在一个实施例中，移动发射器设备662可以是位于任何类型的可移动平台663上的无线发射器设备，诸如移动的交通工具(例如，无人机、机器人、叉车、拖拉机、模型车、模型飞机、自行车、摩托车、全尺寸汽车或卡车、全尺寸飞行器或直升机、全尺寸船舶或轮船等)、移动的(行走或跑步)人或动物等。这种可移动平台可相对于用户690移动的环境的示例包括但不限于：用户690是人类观众的比赛(交通工具、人或动物比赛等)、用户690是行人横越或以其他方式穿越街道或高速公路的城市街道或高速公路环境、用户690是围绕移动无人机、机器人、叉车、拖拉机等工作的工厂雇员或主管的工厂环境。

如图6a所示，移动无线音频数据发射器设备662传播rf信号699，其传达用于听力障碍人或不能以其它方式听到可移动平台663的声学声音的其他人(例如佩戴音乐或通信耳麦的人)的音频数据(例如，引擎声音、(一个或更多个)警报音调、音乐等)。替代性地，可以出于其他原因提供播放音频数据，例如在可移动平台移动时以其他方式声学地静音的情况下，或者在音频数据包括对应于与可移动平台663正在移动时的实际声音不同的声学声音的信息的情况下。

在图6a中，可移动平台663在箭头方向上远离人类用户690移动，例如以恒定或变化的速度移动。如图所示，可移动平台663在给定的行进时间段(δttr)内从位置a移动到位置f，该行进时间段取决于可移动平台663相对于用户690移动的速度，例如，依据平台663的给定速度，从位置a到位置f的δttr行进时间可以是10秒，或任何更长或更短的时间段。在平台663的移动期间，无线接收器系统610可以被配置为根据测量时间间隔(δtm)动态地和重复地测量接收的rf信号传输699的一个或更多个信号接收和/或传输特性，该测量时间间隔在该实施例中小于δttr(例如，δtm＝2秒并且δttr＝10秒，尽管这些时间值仅是示例性的并且它也可能是可以进行信号接收和/或传输特性的连续测量)。不同类型的信号传输和/或接收特性以及用于测量这些特性的技术可以与本文关于图4和图5的实施例在别处描述的相同。

仍然参考图6a，平台663与用户690的相对位置在经过时间δtm的第一预定时间段期间从位置a改变到位置b，并且同样在预定时间δtm的每个连续时间段内从位置b改变到f，如图所示，其中在每个位置a、b、c、d、e和f处发生信号传输特性的测量。例如，无线音频接收器系统410可以测量在每个位置a、b、c、d、e和f处接收的rf信号699的接收信号强度，其中由于平台663与用户690和无线音频接收器系统410的距离增加，测量的接收信号强度在每个位置处连续降低。基于这些改变的接收信号强度(或者距离)测量之间的比较，无线音频接收器系统410可以被配置为实时地自动修改音频数据的信息，以根据rf信号强度对经过时间的减小速率来调整由无线设备扬声器2971和2972产生的声学声波的音高，以便模拟由假设声学声波源产生的多普勒效应，该声学声波源以与移动平台633的相同方式(例如，方向和速度)远离无线音频接收器系统410移动，例如，以便允许用户690收听这些再现的声学声波以推断移动平台633(远离用户690)的相对速度和方向。将理解的是，当平台633朝向用户690移动或移过用户690时，可以采用类似的方法。在这方面，可以实时修改音频数据的信息，以根据平台633和用户690之间的移动的相对速度的速率，来调整由无线设备扬声器2971和2972产生的声学声波的音高，例如，是平台633或用户690中的仅一个相对于另一个移动，还是平台移动633和用户690中的每个相对于彼此移动。与图4的实施例一样，相对较低频率的音频数据的音高可以比相对较高频率的音频数据的音高更少地修改(例如，通过较少的百分比值更低或更高)。

图6b说明了无线音频数据环境600b的另一示例性实施例，其中具有音频数据发射器设备662的可移动平台663在人类用户690的前方和经过人类用户690的位置的箭头方向上，例如，以恒定或变化的速度，从左向右移动。类似于图6a的实施例，可移动平台663在给定的行进时间段(δttr)内从用户699的左侧到右侧从位置a移动到位置e，该给定的行进时间段取决于可移动平台663基于平台663的给定速度相对于用户690移动的速度。在平台663的移动期间，无线音频数据接收器系统610可以被配置为根据预定义的测量时间间隔(δtm)动态地和重复地测量接收的rf信号传输699的aoa，例如，δtm可以是2.5秒并且δttr可以是10秒，但是δtm和相应的δttr的其他更大和更小的值以及连续的aoa测量可以根据需要或期望来适合给定的实施方式。

仍然参考图6b，当平台663与用户690的相对位置从位置a改变到每个连续位置b到e时，在每个δtm处测量系统410处的接收信号的aoa，即，得到位置a处的β1、位置b处的β2、位置c处的β3、位置d处的β4、位置e处的β5等的测量的aoa值。基于这些改变的aoa测量，无线音频接收器系统410可以被配置为自动实时修改音频数据的信息，以根据aoa对经过时间的改变速率，调整由无线设备扬声器2971和2972产生的声学声波的音高，以便模拟由假设的声学声波源产生的多普勒效应，该声学声波源以与移动平台633相同的方式(例如，方向和速度)移动朝向并经过无线音频接收器系统410。

图7a-图7c仅说明了诸如可以在图4、图5、图6a和图6b的实施例中采用的无线音频接收器系统的几个可能的实施例。在这方面，图7a示出了便携式无线音频接收器系统410(例如，双扬声器电池供电的无线耳机系统或无线耳塞系统)的一个示例性实施例，其包括邻近用户790的左耳或在左耳内部佩戴的第一扬声器2971和邻近用户的右耳或在右耳内部佩戴的第二扬声器2972。如先前关于图4、图5、图6a和图6b的实施例所描述的，接收器系统410可以被配置为基于给定音频数据传输499的一个或更多个信号接收和/或传输特性来修改从无线音频发射器设备350接收的音频数据rf信号传输499的音频信息，并使用扬声器2971和2972将所得到的修改的音频数据声学地再现为由人类用户790的左耳和右耳听到的模拟声学声波。

在图7a的实施例中，第一耳机302通过头带310耦合到第二耳机304，头带310操作用于将耳机系统410的第一耳机302和第二耳机304一起保持在用户的头部上，使得用户可以同时听取通过第一扬声器2971再现到用户的左耳的第一音频信号2961和通过第二扬声器2972再现到用户的右耳的第二音频信号2962。可以理解的是，耳机系统可以以任何其他合适的方式替代性地被配置，例如，诸如利用耳内扬声器(例如，作为单独的左耳塞和右耳塞或单独的左助听器设备和右助听器设备)，其通过电导体被链接在一起或通过无线信号连接被链接在一起(例如，诸如图7b所说明的)，其不需要在其间延伸的头带和/或电导体。

还在该实施例中，执行接收的音频数据修改逻辑275的蓝牙智能模块200与耳机302集成，并且耦合到包括至少两个天线元件1991和1992的天线阵列以接收ble射频(rf)信号499。在该实施例中，信号499包括音频数据(例如，图3的未修改的音频数据382，其由音频源350的智能模块200从天线352发射，例如，其可以是本文中先前描述的任何无线发射器设备或任何其他无线发射器音频源，诸如智能电话、平板计算机、笔记本计算机、虚拟助理设备、音乐播放器如电唱盘或fm接收器或mp3播放器、电视机顶盒等)。音频源350还可以包括其他可选的音频电路系统211，其可以包括例如存储音频文件的内部非易失性存储器(nvm)、网络接口控制器，一个或更多个可编程集成电路等，该一个或更多个可编程集成电路被配置为从内部nvm音频文件和/或从可选的外部有线或无线连接213(例如，802.11wi-fi、无线蜂窝、到外部nvm的连接等)接收的外部流传输或无线音频文件/数据生成音频。为了简化说明，图7a中未示出的是图1和图2的开关电路系统195，它们可以耦合在耳机系统智能模块200与天线元件1991和1992中的每个之间，如图1和图2所说明的。出于同样的原因，图7a中未示出的是dec/dac电路系统293和放大器电路系统295，其可以耦合在耳机系统智能模块200与扬声器2971和2972中的每个之间，如图1和图2所示。

如图7a所示，耳机系统天线元件1991和1992位于阵列中心平面320的任一侧，阵列中心平面320分隔用户790的前侧和后侧，并且在这种情况下，在耳机302和304的相应的主体之间延伸并穿过耳机302和304的相应的主体，其中平面侧1面向用户790音频源350的前侧，平面侧2面向用户790的后侧。在该示例性实施例中，阵列中心平面320取向垂直于正面参考矢量930，该正面参考矢量930从用户790的前侧向前延伸并且分隔用户的左侧和右侧，在这种情况下使得天线元件1991比天线元件1992更靠近音频源350定位，其中阵列中心平面320位于天线元件1991和1992之间。这允许智能模块200测量在至少两个天线元件1991和1992中的每个处的信号499到达的强度、时间和/或相位，以例如，基于测量的接收信号强度、toa、tdoa和/或aoa，确定在用户790处(例如，使用三个或更多个天线元件199)在哪一侧(用户790的后侧或前侧，和/或用户790的左侧或右侧)和/或从哪个角度或方向接收信号499，如本文以及在由jerem.knaappila的题为“systemsandmethodsforselectingoperatingmodebasedonrelativepositionofwirelessdevices(基于无线设备的相对位置的选择操作模式的系统和方法)”的美国专利申请序列号__进一步描述的，其与本专利申请同日提交，并且全部通过参考并入本文用于所有目的。在这方面，图7a-图7c说明了两个天线元件1991和1992，但是应当理解的是，可以以非对准关系类似地提供三个或更多个天线元件199，其中期望执行确定相对于定义的轴或矢量的角度。

在图7a中，信号499首先到达天线元件1991处并且在天线元件1991处具有最大信号强度，该天线元件1991对应于中心平面320的面向音频源350的侧面，即，当耳机系统410取向在相对于图7a中所示的音频源350的位置中时，该侧面是对应于天线元件1991的侧面“1”。在图7a的实施例中，预先知道正在佩戴耳机系统410，其中耳机302位于邻近用户的左耳并且耳机304位于邻近用户的右耳，如图7a所示，这允许接收的音频数据修改逻辑275确定图7a的信号499是从耳机系统410的侧面“1”从当前位于用户790前侧的音频源350接收的。此外，在三个或更多个天线元件199处信号499的接收的角度或方向可以如本文其他地方所描述的那样例如，使用aoa、aod等来确定。

图7b说明了类似于图7a的实施例的便携式无线音频接收器系统410的另一示例性实施例，除了第一智能模块200的接收的音频数据修改逻辑275与第一耳机302集成之外，并且该第一只能模块200被配置为当在图7b中邻近用户790的右耳或在右耳内佩戴时，致使经由有线通道2961将修改的模拟音频信号输出到第一扬声器2971。然而，在该实施例中，第一智能模块200的接收的音频数据修改逻辑275还被配置为经由rf信号395将修改的音频数据从第一耳机302无线发射到第二耳机304的第二智能模块200，第二智能模块200在图7b中的邻近用户790的左或左耳内部佩戴。在这种实施例中，rf信号395是单独的且与rf信号499不同的rf信号(例如，诸如蓝牙信号、专有数字信号、模拟am或fm信号等)，并且当第二智能模块200佩戴在图7b中的用户790的左耳上或左耳中时，第二智能模块200经由dec/dac电路系统(图7b中未示出)经由有线通道2962将修改的音频作为修改的模拟音频信号输出到第一扬声器2972。否则，图7b的实施例可以被操作以确定是从用户790的前侧还是后侧接收信号499，和/或在用户790处接收信号499的角度或方向。

在又一个实施例中，第一耳机302的第一智能模块200可以替代地被配置为使用天线元件1991和1992来确定空间定位信息(例如，包括无线发射器设备350到无线接收器设备410的位置、取向和/或方向中的至少一个)，然后经由rf信号395将该空间定位信息从第一耳机302发射到第二耳机304的第二智能模块200，然后，使得第二耳机304的第二智能模块200可以基于经由rf信号395接收的空间定位信息来单独地修改接收的音频通道数据的信息。在这方面，rf信号395可以在第二耳机304的天线元件199处与来自无线发射器设备350的其未修改的音频数据分开接收，同时第二耳机304经由rf信号395从第一耳机系统302接收空间定位信息。在这种示例中，由第二耳机系统304接收的未修改的音频数据然后可以由第二耳机304的第二智能模块200基于接收的空间位置信息来修改，以便产生修改的音频数据，然后，第二耳机304的扬声器2972将该修改的音频数据再现为模拟音频声波。因此，一个无线接收器设备可以将rf信号中的空间信息和/或修改的音频数据发射到另一个无线接收器设备，或者可以将rf信号中的空间信息和/或修改的音频数据从一个智能模块发射到同一无线接收器设备的另一个智能模块是可能的。

图7c说明了类似于图7a和图7b的实施例的便携式无线音频接收器系统410的另一示例性实施例，除了第一和第二耳机(例如，或耳塞、助听器设备)302和304中的每个被配置有其自己的天线阵列，该天线阵列包括单独的天线元件1991和1992，它们独立地接收rf信号499，如图所示。在该实施例中，耳机302和304中的每个可以包括单独的集成智能模块200，其执行接收的音频数据修改逻辑275以致使修改的模拟音频信号经由相应的有线通道2961输出到耳机302的第一扬声器2971，或者经由相应的有线通道2962输出到耳机304的第一扬声器2972，如图所示。否则，图7c的实施例的耳机302和304中的每个的接收的音频数据修改逻辑275可以被操作以独立地实施图4、图5、图6a和图6b的实施例，以确定是从用户790的前侧还是后侧接收信号499，和/或在用户790处接收信号499的角度或方向。

进一步关于图7a-图7c，还将理解的是，便携式无线音频接收器系统410不需要包括多个耳机，并且相反，用户可以操作仅具有与一个耳朵相邻或在其内的单个耳机的便携式无线音频接收器系统410，例如图4的用户490b。此外，应当理解的是，在一些实施例中，可以仅基于确定信号499首先到达阵列中心平面320的哪一侧(前侧或后侧)来修改所接收的音频数据，例如，仅使用在音频接收器的天线阵列的各个元件199处接收的信号499的tdoa，诸如图7a-7c所说明的。例如，可以向上或向下修改再现的模拟音频信号的音高或其他信息以指示从用户790的前侧或后侧接收信号499，例如，诸如将音频数据的音高信息修改为相对较高以指示从用户790的前侧(对应于中心平面320的侧面1)接收信号499，并且修改为相对较低以指示从用户790的后侧(对应于中心平面320的侧面2)接收信号499，反之亦然。

图8和图9说明了方法800和900的示例性实施例，其可用于基于接收的射频(rf)信号数据传输的一个或更多个信号接收和/或传输特性来修改音频数据传输的信息，在诸如结合本文前面的附图说明和描述的实施例中该接收的射频(rf)信号数据传输包含或以其他方式传送音频数据传输。然而，应当理解的是，方法800和900可以替代地用于其他系统和设备配置和/或其他类型的无线音频数据环境。

首先参考图8，方法800开始于步骤802，其中人类用户在无线音频数据环境(例如，如图4或图5中所说明的)内佩戴便携式无线音频接收器系统410，该无线音频数据环境包括一个或更多音频源(例如，音频数据发射器设备，诸如图4的电视461、智能电话463、烟雾警报器467、左立体声扩音器469a、右立体声扩音器469b、门对讲机473，或图5的公共广播系统562)。然后在步骤804中执行设备发现，例如，ble设备发现，其中音频源作为ble扫描器操作，并且音频接收器系统410作为ble广告器，反之亦然。在设备发现之后，在步骤806中在音频源中的至少一个和音频接收器系统410(其可以包括如图7c的实施例中的多个接收器设备)之间建立连接，例如，具有作为主设备的音频发射器设备和作为从设备的音频接收器系统410的ble连接，反之亦然。

在步骤806中建立连接之后，在步骤808中将传送音频数据的无线rf信号(例如，诸如先前描述的rf信号499或599)从音频源发射到音频接收器，然后在步骤810中由音频接收器的智能模块200测量rf信号的rf信号接收和/或传输特性(例如，诸如aoa等)。在步骤812中，音频接收器的接收的音频数据修改逻辑275然后可以基于步骤810的测量的rf信号接收和/或传输特性来修改由rf信号传达的音频数据的信息，并且在步骤814中在音频接收器的(一个或更多个)扬声器297处将修改的音频数据再现为模拟声学声波。然后，如图所示，步骤808到814可以重复，当音频接收器相对于音频源改变位置时，实时修改音频数据信息。关于方法800，可以例如根据本文关于图4和图5描述和说明的技术来执行步骤808到814的任务。

现在参考图9，方法900包括步骤902、904和906(对应于先前描述的图8的步骤802、804和806)，其被执行以在音频接收器系统410和相对于音频接收器系统410移动的音频源(例如，诸如图6a和图6b的移动平台663上的音频数据发射器设备662)之间建立连接。接下来，在步骤908中，传送音频数据的无线rf信号(例如，诸如先前描述的rf信号699)从移动音频源发射到音频接收器。然后在步骤910中，在累积的时间段内由音频接收器的智能模块200测量依据时间变化的rf信号的一个或更多个rf信号接收和/或传输特性，并且rf信号接收和/或传输特性的多个测量值在这些连续的不同时间被存储在系统存储器中。然后在步骤912中，将在步骤910中在不同时间测量的rf信号接收和/或传输特性(例如，接收信号强度、aoa等)相互比较，并且在步骤912中，将信号接收和/或传输特性(例如，接收信号强度，aoa等)在不同时间进行比较，以及基于步骤912的比较，在步骤914期间实时修改由rf信号699传送的音频数据的信息，以便根据依据时间的变化改变测量的rf信号接收和/或传输特性的实时速率，调整由无线设备扬声器297在步骤916中产生的声学声波的音高，以便模拟由相对于音频源移动的假设声学声波源产生的多普勒效应，例如，结合图6a和图6b所描述和说明的方式。如图所示，步骤908至916可以连续重复，使得多普勒效应随着音频源和音频接收器设备410之间的移动(例如，方向和/或速度)的变化而实时变化。

应当理解的是，图8和图9的方法800和900仅是示例性的，并且在其他实施例中可以采用更少、附加、重新排序和/或选择性步骤的不同组合。

在诸如本文所描述的ble无线通信的实施方式中，可以从广告器(或广播器)设备发射的示例广告包类型包括：

adv_ind可连接和可扫描的不定向广告事件

adv_direct_ind可连接的定向广告事件

adv_nonconn_ind不可连接或不可扫描的不定向广告事件

adv_scan_ind可扫描的不定向(不可连接)广告事件。

在ble广告(或广播状态)中，广告设备或广播器使用其链路层来控制在重复的间隔广告事件期间的广告包发射。在每个广告事件期间，广告包一次在三个指定的广告通道(ble广告通道37、38和39)中的一个广告通道上以循环/轮询(roundrobin)方式发射，其中的一个或更多个广告包可以由正一次一个地在不同的广告通道上进行收听的扫描(观测器)设备的链路层接收。广告(或广播)设备的链路层可以使用包传输定时参数，以使用实施伪随机数生成算法的伪随机数生成器确定的彼此广告事件时间间隔(t_advevent)，来控制顺序广告事件的定时。广播广告包是不可连接的。在广告(或广播)状态期间，扫描设备的链路层在扫描序列的顺序收听窗口时间扫描并收听不同广告通道上的广告包，扫描序列的顺序收听窗口时间彼此间隔开确定的扫描间隔，scan_int与广告事件不同步。在一些情况下，扫描(或观测器)设备可以连续地收听广告包以确保及时接收广告包。关于广告或广播定时的进一步信息可以在美国专利申请公开号20180007523和2017年7月14日提交的美国专利申请序列号15/650,405中找到，每个专利申请的全部通过参考并入本文用于所有目的。

可以由扫描设备响应于广告设备的接收的广告包而发射的响应包的示例类型包括：

scan_req扫描来自广告器的进一步信息的请求

connect_req连接请求。

如果广告器设备发送adv_ind或adv_direct_ind包，则希望与广告器交换数据的扫描器可以发送connect_req包。如果广告器接受connect_req包，则设备将被连接并且可以启动通信。此时，广告器成为从设备，扫描器成为主设备。在连接之后，主设备可以请求与从设备的绑定。这意味着设备们交换长期密钥或其他加密信息，以被存储用于将来连接。在另一种情况下，连接可以仅在通过配对连接的持续时间内被加密，在该配对期间在主设备和从设备之间交换短期密钥。与短期密钥交换的配对通常需要在首次发生设备之间的绑定之前发生。然后，在配对连接期间可以发生用于绑定的长期密钥或其他加密信息的交换。一旦主设备和从设备已经交换了长期密钥或其他加密信息，则主设备可以请求直接与从设备的绑定，而不需要首先配对。

代替connect_req，扫描器设备也可以用scan_req进行响应，该scan_req是对来自广告器的进一步信息的请求。这可以被发送作为对adv_ind或adv_scan_ind广告包的响应。

当广告接收来自扫描设备的scan_req包时，广告设备可以通过发射扫描响应(scan_rsp)包来向扫描设备提供更多信息。scan_rsp包可以包含关于广告设备的名称以及广告设备能够提供的服务的信息。然而，scan_rsp包不限于仅携带该信息，而是也可以或替代地包含其他数据。

如上所述，希望与广告设备连接的扫描设备可以发送connect_req包，其包含关于以下内容中的一个或更多个的数据：定义用于第一数据包的定时窗口的发射窗口大小、当发射窗口开始时关闭的发射窗口偏移、为连接事件之间的时间的连接间隔、定义从设备可能忽略来自主设备的连接事件的次数的从设备延迟、连接超时是在认为链路丢失之前在连接中的两个正确接收的包之间的最大时间、跳跃序列是指定跳跃的起始点、通道映射、crc(循环冗余校验)初始值的随机数。connect_req包启动连接，即在设备之间构建点对点连接。在两个设备之间建立连接之后，可以发生服务和/或服务特性发现(有或者没有配对或绑定首先发生)，在此期间，连接的设备中的第一个可以向第二个连接的设备发送要求，请求来自第二设备的可用服务和/或服务特性的列表。例如，第二设备可以通过向第一设备提供gatt数据来响应该请求，该第一设备包括来自第二设备和/或第二设备的ble服务特性(例如，用于服务的配置数据或用户数据)的可用ble服务的列表。gatt数据可以包括服务通用唯一标识符(uuid)和/或服务特性uuid的列表。

一旦在一对无线设备之间建立连接(例如，作为如本文所述的网状网络中的节点)，两个设备可以使非连续周期性连接事件的定时同步以便降低功耗。在ble规范中，连接间隔可以被选择为从7.5毫秒到4秒的任何值。该间隔可以由主设备选择并发射到连接的从设备。在任何给定连接事件期间，每个无线设备可以收听在来自另一设备的信号中发射的数据包，和/或在有数据要发射时将数据包发射到另一设备。一个或两个设备可以在同步的连接事件之间保持睡眠或非活动状态，在此期间，包括无线电发射器、接收器或收发器组件(以及可能的一个或更多个无线设备处理设备)的各种设备组件被置于非活动状态以减少设备功耗。例如，当从设备没有要发送的新数据时，从设备可以忽略任何一个或更多个连接事件并且在一个或更多个连接事件期间保持睡眠状态(例如，无线电不发射或收听)。在ble中，可以选择整数slave_latency值以指定从设备在必须被唤醒并响应主设备以确认当前连接是否继续存在之前可能被从设备忽略的连续连接事件的数量。因为在连接期间连接事件是同步的，并且因为若干连接事件可能被忽略，所以连接状态下的无线通信比广告(或广播)状态下消耗更少的功率，其中在每个广告事件期间来自广告(或广播)设备的广告包的传输发生在多个广告通道上，并且其中扫描设备收听窗口与广告事件的通道传输不同步。

根据具体情况，用于传递广告包的状态被称为“广告状态”或“广播状态”，并且用于连接的状态被称为“连接状态”。在这两种状态下，都会发生数据传送。从设备可以是传感器、致动器或其他设备，诸如温度传感器、心率传感器、照明设备、近距离传感器等。主设备可以是能够收集数据的任何电子设备，例如，移动电话、智能手机、个人数字助理、个人计算机、笔记本计算机、平板计算机等。

在广告模式中发射自从设备的包可以包含大约28字节的数据和从地址。广告通道中的来自主设备的包可以包含扫描器和广告器地址。根据一个实施例，广告通道中的来自主设备的包仅包含主地址。关于ble操作和通信的进一步信息可以例如在如下中找到：美国专利申请公开号2014/0321321；美国专利申请公开号2015/0319600；以及美国专利申请公开号2015/0271628，其全部通过参考并入本文用于所有目的。

所公开的系统和方法的实施例可以根据一个或更多个ble规范实施ble无线通信，诸如蓝牙4.x(例如，蓝牙4.0、4.1、4.2)核心版本规范，蓝牙5核心版本规范、附录和可从蓝牙技术联盟(sig)获得的补充等。然而，应当理解的是，上面描述的ble实施例仅是示例性的，并且关于图1-图6描述的系统和方法可以实施用于非ble无线协议通信，和/或可以实施为在两个ble无线设备之间发射除了ble包之外的包。

还将理解的是，本文中描述的用于无线电模块或无线电设备的任务、功能或方法中的一个或更多个(例如，包括本文中描述的用于图1的模块部分110和模块部分120的那些，包括cpu150、ble控制器230(例如，基带234)、dec/dac293、放大器电路系统295、开关195等)可以通过电路系统和/或体现在非暂时性有形计算机可读介质(例如，光盘、磁盘、非易失性存储器设备等)中的指令的计算机程序(例如，计算机可读代码，诸如固件代码或软件代码)来实施，其中包括指令的计算机程序被配置成在该指令在以可编程集成电路形式(例如，处理器，诸如cpu、控制器、微控制器、微处理器、asic等；或可编程逻辑设备“pld”，诸如fpga、复杂可编程逻辑器件“cpld”等)的处理设备或编程电路上执行时执行本文公开的方法的一个或更多个步骤。在一个实施例中，一组这种处理设备可以从包括cpu、控制器、微控制器、微处理器、fpga、cpld和asic的组中选择。指令的计算机程序可以包括用于在信息处理系统或其组件中实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。可执行指令可以包括多个代码段，其可操作以指示信息处理系统的组件来执行本文公开的方法。还将理解的是，可以在计算机程序的一个或更多个代码段中采用本方法的一个或更多个步骤。例如，由信息处理系统执行的代码段可以包括所公开的方法中的一个或更多个步骤。将理解的是，处理设备可以被配置为执行或以其他方式被编程有存储在一个或更多个非暂时性有形计算机可读介质(例如，数据存储设备、闪存、随机更新存储器、只读存储器、可编程存储器设备、可再编程存储设备、硬盘驱动器、软盘、dvd、cd-rom和/或任何其他有形数据存储介质)中的软件、固件、逻辑和/或其他程序指令，以执行用于所公开实施例的在本文中描述的操作、任务、功能、动作。

此外，尽管本发明可以适用于各种修改和替代形式，但是已经通过示例的方式示出了并在本文中描述了具体实施例。然而，应该理解的是，本发明并不旨在限于所公开的特定形式。相反，本发明将覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。此外，所公开的系统和方法的不同方面可以以各种组合方式和/或独立地使用。因此，本发明不仅限于本文所示的那些组合，而是可包括其他组合。