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2020年08月22日 | OPPO TWS耳机的串联连接和电量均衡技术
2020-08-22 来源：爱集微
在2019年，OPPO推出了全新的Enco Free TWS蓝牙耳机，其被设计为便携式蓝牙耳机，实现了蓝牙左右声道无线分离使用，拥有更好的耳机音质，受到了用户的广泛好评。
目前，随着电子设备技术以及无线连接技术的发展，蓝牙耳机的技术发展越来越成熟，应用越来越广泛，蓝牙耳机也是依靠蓝牙来无线连接到电子设备。但是，蓝牙连接是一种短距离连接，只能实现电子设备与耳机之间的短距离数据交换，数据传输距离限制较大，同时在TWS蓝牙耳机的设计中，两个耳机是分别独立的，这就有可能存在数据传输速率不一致、功耗不一致以及电量不均衡的问题。
针对这些问题，OPPO分别在18年9月30日和20年4月15日申请了名为“蓝牙耳机连接方法、装置、电子设备及存储介质”和“无线耳机的控制方法、装置、移动终端及存储介质”的发明专利（申请号：201811161238.7和202010294423.4），申请人均为OPPO广东移动通信有限公司。
根据这两个专利目前公开的资料，让我们一起来看看OPPO的这项TWS蓝牙耳机方案吧。
如上图，为该专利中提供的电子设备（手机）与蓝牙耳机的连接示意图，手机500根据蓝牙协议直接与蓝牙耳机A以及蓝牙耳机B进行蓝牙连接，手机在与蓝牙耳机A相连后，同样会与蓝牙耳机B进行连接，但这个连接却不是直接相连。
由于现有的手机与蓝牙耳机相连的方式有并联和串联两种，并联是指两个蓝牙耳机都直接与手机相连，串联就是如上图这种连接方式。经研究人员研究后发现，使用并联的方式，两个蓝牙耳机与手机之间的距离会受到限制。
因为这样，两个蓝牙耳机就都必须在手机的蓝牙信号覆盖范围内，这样就会限制蓝牙耳机的信号传输距离以及不便于用户使用。为此，该专利中使用了串联的方式来扩大蓝牙覆盖范围。
如上图，为该专利中提供的蓝牙耳机连接方法的流程图，首先，需要分别获取手机与两个蓝牙耳机之间的信号强度，因为耳机与手机之间的距离不同，这个信号强度也会不同。当其中一个信号强度小于系统中预先设定的强度时，将大于预设强度的信号强度对应的蓝牙耳机设定为第一耳机，另一个耳机则为第二耳机。
接着，第一耳机与手机保持蓝牙连接，并同时通过第一耳机来与第二耳机建立蓝牙连接，第一耳机作为一个中继设备，使第二耳机实现了更远距离下的数据传输，因此扩大了蓝牙的覆盖范围。
同时，由于目前多数的TWS蓝牙耳机的声源都采用双声道或者立体环绕声，这样会使得匹配的两个耳机的自身功耗不一致，导致在使用一段时间后两个耳机的电量不均衡。为此，OPPO也提出了其解决方案，如下图所示，为无线耳机控制方法的流程示意图。
在介绍流程示意图之前，还要说明的是：这种蓝牙耳机装置包括：获取模块501、工作逻辑确定模块502和控制模块502。获取模块可以获取蓝牙耳机的剩余电量信息；工作逻辑确定模块控制两个无线耳机的剩余电量保持均衡；控制模块将按照工作逻辑控制两个耳机的工作状态。
该方法中，首先获取两个蓝牙耳机的剩余电量（第一电量和第二电量），然后根据第一电量和第二电量以及预设的电量均衡原则来确定无线耳机的工作逻辑。再根据确定了的工作逻辑控制调整无线耳机的工作状态，这种控制装置可以均衡两个无线耳机的剩余电量，进而提升无线耳机的续航能力。
以上就是OPPO发明的TWS蓝牙耳机，通过让两个蓝牙耳机串联的方式，使得两个蓝牙耳机与手机之间建立蓝牙连接，从而扩展蓝牙连接范围，增大了手机数据的可传输距离。同时，根据无线耳机的使用场景和剩余电量对两个耳机的工作状态进行实时调整，从而使得两个无线耳机的电量能够保持均衡，延长了无线耳机的续航时长。
史海拾趣
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