具体实施方式

本公开以对主机设备是透明的方式提供耳塞式耳机或具有主/从角色的其他配对的无线配件之间的角色切换。在切换过程期间不需要音频暂停或断开连接。因此，可以在音频串流的可感知连续性的情况下执行切换。

处于主角色的第一无线配件设备(诸如，第一耳塞式耳机)请求充当对于主机设备和处于从角色的第二设备两者的主设备。在这点上，第一设备可以是用于第一设备与主机之间的主机连接以及第一设备与第二设备之间的设备连接两者的主时钟。第一设备和第二设备两者侦听主机。处于主角色的第一设备从主机接收音频内容，并将音频内容中继到处于从角色的第二设备。处于从角色的第二设备还在接收来自主耳塞式耳机的中继音频之间侦听主机设备，以监测第二(从)设备与主机之间的信号强度。第二(从)设备不需要直接从主机接收音频内容。

当处于主角色的第一设备观察到其信号强度下降低于预设阈值时，它向第二设备发送消息以请求其信号强度。如果处于从角色的第二设备在预定义的时间段内具有比第一设备更好的信号强度，则第一设备可以请求与第二设备进行角色切换。

当角色切换过程开始时，处于主角色的第一设备不需要请求主机设备暂停音频或与主机设备断开连接。相反，第一设备和第二设备传达信息。特别地，第一设备和第二设备对预定的切换锚点(诸如，用于执行角色切换的时间点)达成一致。处于主角色的第一设备还提供用于将主机设备传达到处于从角色的第二设备的音频链路报头。就这点上，第二设备可以使用音频链路报头来与在切换锚点处开始的主机设备进行通信。第一设备和第二设备还交换来自不同随机化内核的循环冗余校验(CRC)和报头错误校验(HEC)状态。这允许位处理的连续性。第一设备还向第二设备提供其替代跳频(AFH)信道映射。这可以在AFH信道映射改变的任何时候执行，以使得第二设备可以侦听主机以确定其关于主机的经更新的信号强度。角色切换之后，当第二设备已经变成新的主耳塞式耳机时，可以将音频解码器状态从第一设备(旧的主耳塞式耳机)发送到第二设备(新的主耳塞式耳机)。这可以允许在处于新的主角色的第二设备上对音频分组进行连续解码。

图1图示了示例系统100，包括通信地联接至第一配件设备110的主机设备105。第一配件设备110可以是一对配件设备(诸如，耳塞式耳机、无线扬声器等)中的一个。第一设备110可以在主角色中操作。为此，除了联接至主机设备之外，第一设备110还通信地联接至以从角色操作的第二配件设备120。

设备105、110、120之间的连接可以是例如短程无线配对，诸如蓝牙。例如，主机设备105可以经由主机通信链路152(诸如，第一异步无连接(ACL)链路、同步面向连接的(SCO)链路等)联接至第一设备110。第一设备110可以经由中继通信链路154(诸如，第二ACL链路)联接至第二设备120。

图2图示了图1的系统的示例，其中主机设备是移动电话205，以主要角色操作的第一设备是第一耳塞式耳机210，并且以次要角色操作的第二设备是第二耳塞式耳机220。主机通信链路252存在于电话205与第一耳塞式耳机210之间，而中继通信链路254存在于第一耳塞式耳机210与第二耳塞式耳机220之间。

虽然该示例中的主机设备被图示为移动电话，但是应当理解，主机设备可以是适于传输音频信号的各种类型的设备中的任何一种。例如，主机设备可以是平板计算机、智能手表、游戏系统、音乐播放器、笔记本计算机、个人数字助理设备或任何其他计算设备。相似地，第一配件和第二配件虽然在此示出为耳塞式耳机210、220，但在其他示例中可能是扬声器或其他音频设备、视频输出显示器等的任何组合。第一配件和第二配件可以在制造期间配对，或者可以单独出售并稍后由用户配对。

在一些实例中，可能合乎需要的是让第一配件和第二配件切换角色。例如，和主机与处于次要角色的设备之间的可能连接相比，服务于主要角色的耳塞式耳机可能与主机具有较低质量的信号强度连接。在图2的布置中，第一耳塞式耳机210关于主机设备105经受跨身体路径损耗，因为主机设备105被固持在用户身体的相对侧上。相比之下，第二耳塞式耳机220与主机设备105在用户身体的同一侧上。因此，第二耳塞式耳机220比第一耳塞式耳机210经受更少的跨身体路径损耗。

图3A至图3E图示了角色切换的示例。在图3A中，在从模式下操作的第二设备220评估主机205与第二设备220之间的潜在连接356。例如，第二设备220可以通过主机通信链路252侦听主机205与第一耳塞式耳机210之间的传输。对于每次传输，第二耳塞式耳机220可以确定用于潜在连接356的信号质量度量，并且通过中继链路254将此种度量转发到第一耳塞式耳机210。此种度量的示例可以包括RSSI、平均信号强度等。第一耳塞式耳机210可以相似地确定针对其通过主机链路252的通信的此种度量。第一耳塞式耳机210可以将其确定的度量转发到第二耳塞式耳机220。因此，耳塞式耳机210、220可以协商是否基于信号质量度量的比较而切换角色。根据一些示例，是否切换角色的决定还可以基于其他条件，诸如第一设备和第二设备的电池电量等。例如，服务于主角色的设备可能比服务于从角色的设备消耗更多的电力。因此，例如，当主设备的电池耗尽到预定水平时，可能合乎需要的是与从设备切换角色。

虽然在一些示例中是否调换角色的决定可以由第一设备210和第二设备220两者做出，但是在其他示例中，该决定可以由设备中的仅一个或子集做出。例如，第二耳塞式耳机220可以将有关潜在连接356的信号质量度量转发到第一耳塞式耳机210，该第一耳塞式耳机将该信号质量度量与其自身的度量进行比较并决定是否发起角色切换。替代地，第一耳塞式耳机210可以将其确定的度量转发到第二耳塞式耳机220，该第二耳塞式耳机执行比较并确定是否发起角色改变。

如图3A中进一步示出，当第一设备210和/或第二设备220决定调换角色时，第一设备和第二设备传达信息。特别地，第一设备210和第二设备220通信以确定预定义的切换锚点。预定义的切换锚点可以是设备将切换角色时的未来时间点。未来时间点可以是第一设备和第二设备完成对切换的准备的时间，切换对音频质量的影响最小的时间，或者这些或其他事实的任何组合。

如图3B中所示，处于主角色的第一设备210还向处于从角色的第二设备220提供用于与主机设备205通信的音频链路报头。在这点上，第二设备220可以使用音频链路报头以在切换锚点处开始与主机设备205通信。

如图3C中所示，第一设备和第二设备还交换来自不同随机化内核的循环冗余校验(CRC)和报头错误校验(HEC)状态。这允许位处理的连续性。这将在下面结合图5至图7进一步描述。

如图3D中所示，第一设备还向第二设备提供其替代跳频(AFH)信道映射。这可以在AFH信道映射改变的任何时候执行，以使得第二设备可以侦听主机以确定其关于主机的经更新的信号强度。

在图3E中，第一设备210和第二设备220交换了角色，以使得第二设备220服务于主角色。例如，第一设备210和第二设备220可能已经到达切换锚点。为此，第二设备220开始使用在图3B中获得的音频链路报头与主机设备205通信。因为第二设备220正在使用来自第一设备210的分组报头的同一逻辑链路地址，所以主机205可能不知道它已经开始与不同的设备通信。

在图3F中，当第二设备已经变成新的主设备时，可以将音频解码器状态从第一设备210(旧的主设备)发送到第二设备220(新的主设备)。这可以允许在处于新的主设备角色的第二设备220上对音频分组进行连续解码。

图4图示了用于短程无线通信(诸如蓝牙)的示例分组报头400。分组报头400可以包括多个不同字段中的多个位。例如，此类字段可包括逻辑传输(LT_ADDR)字段410、类型字段420、流程字段430、自动重复请求号(ARQN)字段440、序列号字段450和报头错误校验(HEC)字段460。应当理解，这些仅仅是分组报头400中包括的字段的示例，并且在其他示例中，分组报头中可以包括额外的、更少的或不同的字段。

LT_ADDR字段410是指主机设备与主配件设备之间的主机通信链路。例如，当每个配件设备与主机设备配对时，它可以接收默认逻辑传输。例如，每个逻辑传输可以包括一个或多个逻辑链路，可以通过逻辑链路标识符来区分所述一个或多个逻辑链路。

处于主角色的第一设备向处于从角色的第二设备传递用于与主机设备进行通信的音频链路报头，诸如报头400。可以在从主机设备到主耳塞式耳机的最后一个分组的时间与切换锚点的时间之间传递此种链路报头。第二设备可以使用LT_ADDR字段410来通过逻辑传输进行通信。以这种方式，第二设备可以变成主设备，并从切换锚点开始充当主设备。例如，第一设备和第二设备可以共享逻辑传输，因为任一设备在服务于主角色时使用来自分组报头的LT_ADDR假设通过逻辑传输进行通信。主机设备可能不知道哪个设备(第一设备或第二设备)在给定时间通过逻辑传输进行通信，并且可能不会注意到切换。

图5图示了分组位串流形成过程。要继续位处理，在第一设备与第二设备之间交换来自不同随机化内核的循环冗余校验(CRC)和报头错误校验(HEC)状态。每个报头可能具有HEC来校验报头完全性。HEC可以是例如由HEC生成器生成的8位字，如下面的图6A中所示。在生成HEC之前，用8位值初始化HEC生成器，诸如通过使用与第一设备、第二设备或它们之间发送的分组有关的地址或其他信息。对生成的HEC进行校验，并且如果HEC不校验，则可能会丢弃整个分组。

可以使用CRC和HEC形成分组位串流，诸如图5中所示。例如，输入了分组的有效载荷，并且在已经添加了有效载荷CRC之后，在有效载荷前方添加报头。报头的内容受HEC保护。为了传输分组，可对分组进行加密，并且然后白化(whiten)。加密可以是多种形式的加密中的任何一种，诸如AES-CCM等。白化可以例如随机化位序列，以使得其频谱几乎像白噪声。然后可以对结果进行编码并传输到射频(RF)接口。例如，在已经处理了有效载荷并将报头添加到物理层(PHY)分组之后，可以将PHY分组发送到RF链，以进行数字调制和RF载波调制，以使得可以预定义的频率传输该分组。对于接收分组，可以对分组进行解码、去白化和解密以进行CRC校验。

CRC和HEC的状态随着每个进入的分组而改变。例如，可以通过以下方式来生成CRC和HEC：将来自接收到的分组的信息馈送到一个或多个种子控制寄存器中(诸如，第一线性反馈移位寄存器(LFSR)以生成更新的CRC，以及第二LFSR以生成HEC)。

图6A图示了生成HEC的第一LFSR电路的示例。例如，诸如报头位等数据被输入到LFSR，其中最低有效位(least significant bit,LSB)在前。在所有报头位通过LFSR之后，从LFSR读出的是HEC。

图6B图示了生成CRC的第二LFSR电路的示例。例如，诸如分组有效载荷位等数据被输入到LFSR，其中最低有效位在前。例如，可以与HEC的LFSR相似地构造CRC的16位LFSR。根据一些示例，最左边的8位最初可以加载有8位UAP，而最右边的8位可以被重置为零。在数据移入的同时，开关S被设置在位置1。在最后一个位已经进入LFSR之后，将开关设置在位置2，并且可以将寄存器的内容从右向左传输。从寄存器中读出的是CRC。

在第一链路建立开始时，CRC和HEC可能具有不同的初始值。只要可以将CRC/HEC的最新状态写入种子控制寄存器，就可以在主机设备不知道的情况下在已经切换了角色的主耳塞式耳机和从耳塞式耳机上实施该过程。

图7图示了用于数据白化的示例LFSR。可以从主时钟获得用于白化的原始种子值。因为主耳塞式耳机、从耳塞式耳机和主机设备都与主时钟同步，所以白化过程不需要主耳塞式耳机和从耳塞式耳机交换额外的状态信息。

加密可能需要在主耳塞式耳机与从耳塞式耳机之间交换的信息。为了避免这种情况，在耳塞式耳机之间的角色切换之前，主耳塞式耳机可以要求主机设备进行角色切换以停止加密。可以在与主耳塞式耳机和从耳塞式耳机角色切换时间相同的时间安排该主耳塞式耳机和主机角色切换，以避免禁用加密的额外时间消耗。在角色切换之后，新的主耳塞式耳机可以要求主机设备恢复加密。以这种方式，所有加密种子可以从初始状态开始，以使得主耳塞式耳机和从耳塞式耳机不需要交换加密引擎状态。如果角色切换过程花费的时间超过从主机到耳塞式耳机的两个音频分组递送之间的大致时间间隔，则主设备可以以否定确认(NACK)响应主机设备。即使主设备已经接收到分组但希望提供更多时间来完成开始或停止加密，也是如此。

为了让第二设备在正确的信道上与主机设备通信，每当AFH信道映射改变时，第一设备将其替代跳频(AFH)信道映射发送到第二设备。第二设备在变成主设备之前，可以使用AFH信道映射来侦听主机设备，诸如更新其关于主机设备的测得信号强度。如果在切换锚点之前，第一设备中的AFH信道映射再次改变，则第一设备在切换锚点之前将新的AFH信道映射发送给第二设备，以使得第二设备可以跳转到正确的信道以与主机设备通信。在其他示例中，第一设备可以在锚点之后向第二设备发送经更新的AFH信道映射。经更新的信道映射是在锚点之前还是之后发送的定时可以取决于例如主机是否将在锚点处或之后不久向主设备发送分组。

在角色切换之后，应当在处于其新主角色的第二设备上对音频分组连续解码。因此，可以将音频解码器状态从第一设备(旧主设备)发送到第二设备(新主设备)。根据所使用的编解码器，这可能导致要传送的数据量不同。例如，不同的编解码器可能具有编码器统计的不同复杂度的编码器状态。仅举例来说，与低复杂度子带(SBC)编解码器相比，高级音频编码(AAC)编解码器可能具有更高的复杂度。因此，编解码器状态传送可能需要不同数据量，这取决于编解码器。简化的版本是将解码器放在处于初始状态的第二设备(新主设备)上。当第一分组以其新的主角色进入第二设备时，它将被解码，就好像解码器是从新开始一样。解码器需要帧来加速并提供全量程的脉冲代码调制(PCM)串流。在音频串流中间加速将致使音频串流在短时间段内是无声的。然而，第一设备和第二设备可以理解短时间段的无声是因为解码器初始化。因此，对于一些类型的流量，处于其新主角色的第二设备可以开启分组丢失隐藏(PLC)算法，以在解码器将从主机设备进入的第一帧输出到第二设备(新的主设备)开始时使数据趋于平滑。

图8提供了示例序列图，图示了在第一设备与第二设备之间的角色切换之前、期间和之后的事件序列。应当理解，这仅仅是示例，并且在其他示例中，事件的顺序可能不同，或者事件可以同时发生。

如图所示，主机设备105将分组传输至服务于主角色的第一设备110，该第一设备将接收到的分组中继到服务于从角色的第二设备120。第一设备110和第二设备120测量并交换度量，诸如关于主机设备的信号强度、电池寿命等。根据这些度量，第一设备和第二设备协商是否执行角色切换，并且如果要切换，还协商切换锚点。

第一设备110和第二设备120可以继续从主机105接收和中继分组，因为它们在锚点之前准备角色切换。在准备角色切换时，第一设备110可以发送包括用于与主机设备通信的逻辑链路信息的分组报头。例如，可以在从主机设备中继的音频数据分组之前发送分组报头。逻辑链路信息可以是例如LT_ADDR字段。

第一设备110和第二设备120交换HEC和CRC状态信息。此外，第一设备110发送其AFH信道映射。虽然该映射被图示为在锚点之前发送，但在其他示例中也可以在锚点之后发送。此外，应当理解，HEC/CRC信息和AFH信道映射可以多次发送，诸如在每次更新时发送。

在锚点处，第一设备110和第二设备120执行角色切换，以使得第二设备120相对于第一设备110变成主设备，而第一设备110变成从设备。因此，第二设备120可以使用在分组报头中接收到的逻辑链路信息开始直接与主机105通信。

第一设备110可以向第二设备120发送解码信息，用于对在第二设备120处从主机105接收到的分组进行解码。因此，第二设备120可以服务于主角色，并且从主机105接收分组，并将分组中继到第一设备110。

图9图示了第一设备110和第二设备120的内部部件的示例。虽然示出了若干内部部件，但是应当理解，可以包括额外或更少的部件。仅举例来说，设备可以包括通常在回放设备中发现的部件，诸如扬声器、麦克风等。设备可以是例如无线配件，诸如耳塞式耳机、扬声器、显示器等。下面关于第一设备110主要描述设备。虽然在一些示例中第二设备120可以与第一设备110相似或相同，但是在其他示例中，第二设备120可以是不同类型的设备。额外地或替代地，第二设备120可以具有不同的内部部件。

第一设备110可以包括一个或多个处理器916、一个或多个存储器912以及其他部件。例如，计算设备110可以包括一个或多个传感器918、无线配对接口919和电池917。

存储器912可以存储一个或多个处理器916可访问的信息，包括可由一个或多个处理器916执行或以其他方式使用的数据914指令915。例如，存储器912可以是能够存储处理器可访问的信息的任何类型的存储器，包括计算设备可读介质，或存储可借助于电子设备读取的数据的其他介质，诸如易失性存储器、非易失性存储器以及其他可写和只读存储器。仅举例来说，存储器912可以是被配置成提供快速查找的静态随机存取存储器(SRAM)。系统和方法可以包括前述的不同组合，由此指令和数据的不同部分被存储在不同类型的介质上。

一个或多个处理器916可以根据指令915检索、存储或修改数据914。举例来说，数据914可以包括短程无线通信配置文件，诸如蓝牙配置文件。数据914还可以包括经缓冲的分组，诸如具有从主机设备接收到的分组的音频缓冲器。虽然要求保护的主题不受任何特定数据结构的限制，但是数据可以存储在计算设备寄存器中、存储在关系数据库中，作为具有多个不同字段和记录的表、XML文档或平面文件。数据还可以被格式化为任何计算设备可读的格式。

指令915可以是将由一个或多个处理器916直接执行(诸如，机器代码)或间接执行(诸如，脚本)的任何指令集。例如，指令可以作为计算设备代码存储在计算设备可读介质上。在该方面，术语“指令”和“程序”在本文中可以互换使用。指令可以以目标代码格式存储以由处理器直接处理，或者以任何其他计算设备语言存储，包括按需解释或预先编译的独立源代码模块的脚本或集合。下面更详细地解释指令的功能、方法和例程。

一个或多个处理器916可以是微处理器、硬连线到设备110本身的逻辑电路(例如，逻辑门、触发器等)，或者可以是专用的应用特定集成电路(ASIC)。应当理解，一个或多个处理器916不限于硬连线逻辑电路，而是可以包括任何市售的处理单元，或任何基于硬件的处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)。在一些示例中，一个或多个处理器916可以包括状态机。处理器916可以被配置成执行指令915，以例如执行诸如以下结合图10描述的方法。

一个或多个传感器918可以包括用于检测与角色切换相关的条件的多种机械或机电传感器中的任何一种。此类传感器可以包括例如加速度计、陀螺仪、开关、光传感器、气压计、音频传感器(例如，麦克风)、振动传感器、热传感器、射频(RF)传感器等。在这点上，设备110可以检测指示设备应与其配对设备切换角色的条件。作为一个示例，传感器可以检测接收到的信号强度，并且可以将接收到的信号强度与配对设备的信号强度进行比较。设备110以及其配对的设备因此可以协商是否切换角色。作为另一示例，传感器可以检测其他参数，诸如电池寿命、信号质量、移动等。

短程无线配对接口919可以被用于形成与其他设备的连接，例如配对的第二设备120或主机设备，诸如提供音频分组的移动电话。该连接可以是例如蓝牙连接或任何其他类型的无线配对。仅举例来说，每个连接可以包括ACL链路。

虽然图9在功能上将设备110的处理器、存储器和其他元件图示为在同一块内，但是本领域的普通技术人员将理解，处理器和存储器实际上可以包括多个处理器和存储器，所述处理器和存储器可能或可能不被存储在同一物理外壳内。例如，存储器912可以是易失性存储器或位于和计算设备110的壳体不同的壳体中的其他类型的存储器。此外，上述各种部件可以是一个或多个电子设备的一部分。

在该示例中，第二设备120具有与设备110的内部架构相似的内部架构。例如，第二设备120包括存储数据924和可由一个或多个处理器926执行的指令925的存储器922。第二设备120还包括电池927、传感器928、通信接口929(诸如，蓝牙接口)等。虽然第二设备120被示出为执行与第一设备110的指令915不同的指令集925，但是应当理解，设备110、120两者可以被编程来执行从主要到次要以及从要次到主要的角色切换。

如上面所提及的，可以执行指令915和925以执行无缝角色切换。可以在协商的锚点处执行角色切换，并且可以在不进行通知、更新或以其他方式涉及主机设备的情况下执行。

图10是图示了在第一无线配件与第二无线配件之间执行角色切换的示例方法1000的流程图。如上面所提及的，第一设备和第二设备可以是若干类型的设备中的任何一种。例如，第一设备和第二设备可以是一对耳塞式耳机、环绕声扬声器等。虽然按照特定顺序图示和描述了操作，但是应当理解，可以修改该顺序并且可以添加或添加操作。

在框1005、1010中，第一设备和第二设备协商是否切换角色。例如，一个或两个设备可以比较它们的信号强度或由第一设备和第二设备测得的其他条件。当设备确定应当执行角色切换时，设备进一步协商切换时间锚点。例如，可以基于允许有足够时间为角色切换做准备的预定延迟、随机时间、角色切换将对信号质量具有最小影响的时间或多种其他因素中的任何一种而选择锚点。

在框1015中，第一设备发送逻辑链路信息，该逻辑链路信息在框1020中由第二设备接收。例如，可以在分组报头中发送逻辑链路信息。例如，逻辑链路信息可以包括在分组报头的LT_ADDR字段中。逻辑链路信息可以是被第一设备用来与主机设备进行通信的信息。通过与第二设备共享信息，第一设备允许第二设备在角色切换之后使用逻辑链路信息与主机设备进行通信。

在框1025、1030中，第一设备和第二设备交换HEC/CRC状态，由此支持在角色切换之后的持续位错误处理。

在框1035中，第一设备发送AFH信道映射，该AFH信道映射在框1040中由第二设备接收。在框1045中，第一设备发送解码器状态，该解码器状态在框1050中由第二设备接收。在角色切换之后，第二设备可以将此类解码器状态用来解码从主机设备接收到的分组。

当设备到达预定的切换锚点时，它们可以切换角色。因此，在框1060中，第二设备开始使用在框1020中接收到的逻辑链路信息直接与主机设备通信。第一设备转变为从角色。为此，将在第二设备处从主机接收到的分组中继到第一设备。主机设备可能不知道发生了角色切换。

前述系统和方法的优点在于它们提供角色切换而不具有可察觉的音频毛刺。为此，可以在不损害音频质量的情况下尽可能频繁地切换配对的设备之间的主/从角色将是有益的。此种切换可能必须保持电池寿命，提高音频质量(例如，由于提高信号强度)等。

除非另有说明，否则前述替代示例不是相互排斥的，而是可以以各种组合实现以达成独特的优势。因为可以在不脱离由权利要求限定的主题的情况下利用以上讨论的特征的这些和其他变化和组合，所以应当通过说明的方式而不是通过权利要求所限定的主题的限制来理解实施例的前述描述。另外，本文所描述的示例的提供以及表述为“诸如”、“包括”等的语句不应被解释为将权利要求的主题限制于具体示例；相反，所述示例意在说明许多可能的实施例中的仅一个。此外，不同附图中的相同附图标记可以识别相同或相似的元件。