Communication system, communication method and headset device

Abstract

The disclosure relates to a communication system including a headset device and a terminal device. The headset device includes at least one earbud and a charging case. The charging case includes a charging case microphone, which is configured to record an input sound, and a processing unit, which is configured to convert an analog signal of the input sound into an input audio signal and transmit the input audio signal to the terminal device. The present disclosure further relates to a communication method for a headset device and a terminal device and a headset device.

Description

Communication system, communication method and headset deviceTECHNICAL FIELDThe present disclosure relates to a communication system comprising a headset device and a terminal device, a communication method for a headset device and a terminal device and a headset device.BACKGROUNDWireless headphones, particularly true wireless stereo (TWS) headphones / headsets have gained immense popularity. The charging case of TWS headsets currently serves as an accessory for headsets without independent functionalities. They have a single purpose: storing and charging headsets. When wireless headsets are in use, the charging case remains idle and serves no practical purpose. They do not function as standalone products with features independent of the headsets.On the other hand, a microphone in at least one of the headsets / earbuds worn on the ear has poor reception in noisy environments, such as in low SNR (signal-to-noise ratio) cases, because the microphone is away from the speaker's mouth.SUMMARYAccording to one aspect of the disclosure, a communication system comprising a headset device and a terminal device is provided. The headset device comprises at least one earbud and a charging case. The charging case comprises a charging case microphone, which is configured to record an input sound, and a processing unit, which is configured to convert an analog signal of the input sound into an input audio signal and transmit the input audio signal to the terminal device.A user of a headset device can record sound with a charging case microphone so the user can hold the charging case close to the mouth. The charging case microphone can thus record the user's voice more clearly, and the resulting audio signal has a higher SNR. The terminal device, depending on the type of device, may store the audio signal, use the audio signal for real-time voice communication, or identify voice commands from the audio signal to perform other functions.In one or more embodiments according to the present disclosure, the processing unit is further configured to transmit the input audio signal via Bluetooth, Wi-Fi, PCM (Pulse Code Modulation) , PDM (Pulse Density Modulation) , I2S (Inter-IC Sound) , Radio Frequency or Zigbee to the terminal device.In one or more embodiments according to the present disclosure, the terminal device is configured to store the input audio signal.In one or more embodiments according to the present disclosure, the terminal device is further configured to use the input audio signal for real-time voice communications.In one or more embodiments according to the present disclosure, the terminal device is further configured to determine a voice command based on the input audio signal and perform a corresponding function in response to the voice command.In one or more embodiments according to the present disclosure, the terminal device is further configured to send a control command to another device in response to the voice command.In one or more embodiments according to the present disclosure, the terminal device is constructed as a smartphone, tablet, laptop, smartwatch, gaming console, smart glass, VR / AR headset or speaker.According to another aspect of the present disclosure, a communication method for a headset device and a terminal device is provided. The communication method comprises the following steps: recording, via a microphone in a charging case of the headset device, a voice from a user while the user holding the charging case close to his or her mouth; converting, via a processing unit of the headset device, the voice into an audio signal and transmitting the audio signal to the terminal device; and storing the audio signal, using the audio signal for real-time voice communication, or determining voice commands based on the audio signal via the terminal device.According to another aspect of the present disclosure, a headset device is provided. The headset device comprises at least one earbud. The earbud comprises at least one speaker, which is configured to convert an output audio signal into an output sound; at least one earbud microphone, which is configured to record a first input sound; and an earbud processing unit, which is configured to convert the first input sound into a first input audio signal. The headset device further comprises a charging case. The charging case comprises a charging case microphone, which is configured to record a second input sound; and a charging case processing unit, which is configured to convert the second input sound into a second input audio signal.In one or more embodiments according to the present disclosure, the charging case processing unit is further configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit, and the earbud processing unit is further configured to send the second input audio signal to an associated terminal device.In one or more embodiments according to the present disclosure, the charging case processing unit is further configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit via BLE (Bluetooth Low Energy) .In one or more embodiments according to the present disclosure, the earbud processing unit is further configured to send the second input audio signal to an associated terminal device via Bluetooth.In one or more embodiments according to the present disclosure, the charging case processing unit is further configured to boost weak sub-signals, reduce background hiss, and optimize frequencies of the second input audio signal.In one or more embodiments according to the present disclosure, the headset device is equipped with a microphone switch, which is configured to enable or disable the charging case microphone by manual operation of a user.In one or more embodiments according to the present disclosure, the earbud processing unit is further configured to send an audio signal with a greater sound intensity of the first input audio signal and the second input audio signal.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGSFig. 1 illustrates a schematic drawing of a communication system comprising a headset device and a terminal device according to one or more embodiments of the present disclosure.Fig. 2 illustrates a first scenario of the communication system according to one or more embodiments of the present disclosure.Fig. 3 illustrates a second scenario of the communication system according to one or more embodiments of the present disclosure.Fig. 4 illustrates a third scenario of the communication system according to one or more embodiments of the present disclosure.Fig. 5 illustrates a flow chart of a communication method for a headset device and a terminal device according to one or more embodiments of the present disclosure.Fig. 6 illustrates a schematic drawing of a headset device comprising earbuds and a charging case according to one or more embodiments of the present disclosure.To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the figures. It is contemplated that elements disclosed in one embodiment may be beneficially utilized in other embodiments without specific recitation. The drawings referred to here should not be understood as being drawn to scale unless specifically noted. Also, the drawings are often simplified and details or components are omitted for clarity of presentation and explanation. The drawings and discussion serve to explain the principles discussed below, where the same designations denote the same elements.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTSExamples will be provided below for illustration. The descriptions of the various examples will be presented for purposes of illustration, but are not intended to be exhaustive or limited to the embodiments disclosed. Many modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the described embodiments.Wireless headsets, particularly true wireless stereo (TWS) headsets consist of at least one earbud and a charging case. In the prior art, the charging case is only used to store electrical energy and to charge the earbuds. When earbuds are worn on the ear, the charging case remains idle and serves no practical purpose. They do not function as standalone products with features independent of the headsets.The present disclosure provides a headset device with a microphone and a processing unit integrated into the charging case of the headset device. The charging case is thus capable of communicating directly with an associated terminal device. A communication system comprising the headset device and the terminal device is illustrated in Fig. 1.Fig. 1 illustrates a schematic drawing of a communication system 100 according to one or more embodiments of the present disclosure. The communication system 100 comprises a headset device 110 and a terminal device 120. The headset device comprises at least one earbud and a charging case 113. Two earbuds 111 and 112 (one for the left ear and another one for the right ear) are illustrated exemplarily in Fig. 1. The earbuds 111 and 112 in the prior art are always equipped with at least one speaker and at least one microphone (not shown in Fig. 1) . The user wears at least one of the earbuds 111 and 112 to listen to music or participate in voice communication. The charging case 113 in the prior art is always equipped with an accumulator to store electrical energy and to charge the earbuds put inside. The charging case also has an indicator light, which is often designed to be multifunctional, for example, to indicate the power of the charging case, the power of the earbuds, and the connection status between the headset device 110 and the terminal device 120.In the present disclosure, a charging case microphone 1131 and a processing unit 1132 are integrated into the charging case 113. The charging case microphone 1131 is configured to record an input sound, e.g. a sound of human speech, as shown in Fig. 1. The processing unit 1132 is configured to convert an analog signal of the input sound into an input audio signal and transmit the input audio signal to the terminal device 120. Two types of terminal devices 120, i.e. a smartphone and a speaker, are illustrated exemplarily in Fig. 1. In other embodiments, the terminal device 120 can be a tablet, laptop, smartwatch, gaming console, smart glass, or VR / AR headset. The terminal device 120 can also connect to a plurality of the above terminal devices simultaneously. In embodiments of the present disclosure, the processing unit 1132 of the charging case 113 can transmit the input audio signal via e.g. Bluetooth, Wi-Fi, PCM (Pulse Code Modulation) , PDM (Pulse Density Modulation) , I2S (Inter-IC Sound) , Radio Frequency or Zigbee to the terminal device 120.The communication system 100 according to the present disclosure has different beneficial effects in different scenarios, which is illustrated in detail in Figs. 2-4.Fig. 2 illustrates the first scenario of the communication system 100 according to one or more embodiments of the present disclosure. As shown in Fig. 2, a user is wearing earbuds 112 and 111 (not shown) and speaking, more specifically having a real-time voice conversation on the smartphone 121. A microphone in the earbuds 111 and 112 records the user's voice. The processing unit in the earbuds 111 and 112 transmits the corresponding audio signal to the smartphone 121. The smartphone 121 sends the audio signal to the far end via mobile communication. In addition, the smartphone 121 receives an audio signal from the far end and transmits it to the earbuds 111 and 112. The processing unit and speaker of the earbuds 111 and 112 convert it into a sound, which can be listened to by the user.However, the microphone in earbuds 111 and 112 has poor reception in noisy environments or under poor sound collection conditions, e.g., in low SNR cases, due to the long distance to the user's mouth and limited performance restricted by the small size of the earbuds. In this circumstance, the user has to take off one of the earbuds 111 and 112 and hold it near his or her mouth to assist with audio capture. This practice can compromise the audio quality and the headset's noise-canceling features.In the present disclosure, the microphone 1131 is integrated into the charging case 113. Thus, in noisy environments, the user no longer needs to take off one of the earbuds 111 and 112 from the ear, but only needs to hold the charging case 113 close to the mouth or attach the charging case 113 to his or her clothes, which acted as a wireless microphone to receive the voice from the user. The microphone 1131 in the charging case 113 can easily and clearly capture the user's voice based on the proximity to the mouth. The configuration of the present disclosure makes the phone call process smoother and maintains the full functionality, e.g. noise cancellation functionality, of the headset device 110.Fig. 3 illustrates the second scenario of the communication system according to one or more embodiments of the present disclosure. In the prior art, when the earbuds are not worn by the user, there is no functional relationship between the headset device 110 and terminal devices 120, e.g. a smart speaker 122 as shown in Fig. 3. If the user wants to interact with the smart speaker 122, the user needs move close to the smart speaker 122 or needs to take out and wear at least one of the earbuds 111 and 112.In the present disclosure, the user can speak directly to the microphone 1131 in charging case 113 as a microphone extension, and the processing unit 1132 in the charging case 113 can transmit a corresponding input audio signal to the smart speaker 122. In one embodiment, the smart speaker 122 can pre-process and convert it into an audio output. In another embodiment, the smart speaker 122 can determine or recognize voice commands from / based on the input audio signal and perform a corresponding function in response to the voice command, e.g. play a piece of music. In one or more embodiments, the terminal device 120 or the smart speaker 122 can further be configured to send a control command to another device in response to the voice command. For example, the smart terminal 120 can send control commands to the lighting in the room to turn it on or off or send control commands to the television to turn the television on or off or to play a desired video.The microphone-integrated charging case 113 can be used in home scenario as a microphone extension for smart speakers 122, enabling voice control and activation of smart voice assistants.Fig. 4 illustrates the third scenario of the communication system 100 according to one or more embodiments of the present disclosure. As shown in Fig. 4, the charging case 113, which acted as a wireless microphone, is attached to the user's clothes. The charging case 113 receives the input voice from the user and transmits the resulting input audio data to a connected smartphone 121.The charging case 113 of the headset device 110 according to the present disclosure can be used as standalone sound collection equipment based on the integrated microphone 1131 therein, and the corresponding input audio signal can be transmitted by the processing unit 1132 in the charging case 113 to the terminal device 120, e.g., the smartphone 121 shown in Fig. 4. The input audio signal can be stored by the terminal device 120 for subsequent playback or editing.With the rise of Youtubers and Podcasters, there is a growing demand for video recording and audio capture among the general public. Positioning the headset Charging Case as a microphone device can attract more potential users and expand the TWS (True Wireless Stereo) headphone market.According to the above embodiments and application scenarios, the present disclosure also provides a communication method for a headset device 110 and a terminal device 120. A flow chart of the communication method 500 is illustrated in Fig. 5. The communication method 500 comprises the following steps:Step S510: recording, via a microphone in a charging case of the headset device, a voice from a user while the user holding the charging case close to his or her mouth;Step S520: converting, via a processing unit of the headset device, the voice into an audio signal and transmitting the audio signal to the terminal device; andAt least one of steps S531-S533, i.e., storing the audio signal (S531) , using the audio signal for real-time voice communication (S532) , and determining voice commands based on the audio signal via the terminal device (S533) .In noisy environments or under poor sound collection conditions, e.g., in low SNR cases like metro, it is hard to extract effective and clear speech from noisy environments as the microphone in TWS earbuds is far from the speaker’s mouth. The traditional method to reduce the distance from the microphone to the mouth is adding one boom mic or stretch bud’s length. However, that is not workable for TWS as it will change TWS’s type and make it heavier and make TWS not convenient anymore.The communication system 100 and the method 500 according to the present disclosure provide a new option to use TWS headsets due to the charging case with an integrated microphone. The distance from the speaker’s mouth to the microphone in the charging case can be manually reduced while the TWS raw design is maintained. People can put the charging case close to their mouth during a phone call to get a better SNR and to get a clearer call. Furthermore, the user's privacy can be protected in public by using the charging case as a microphone.In the communication system 100 of the present disclosure, as well as in the previous embodiments, the processing unit 1132 in the charging box 113 converts the sound recorded by the microphone 1131 into an input audio signal and sends it directly to the terminal device 120. According to another aspect of the present disclosure, a headset device 600 is provided, which is configured differently from the headset device 110 in the communication system 100.Fig. 6 illustrates a schematic drawing of a headset device 600 according to one or more embodiments of the present disclosure. The headset device 600 comprises one earbud 610 and a charging case 620. In other embodiments, the headset device 600 may also comprise multiple earbuds 610, in particular two earbuds 610.The earbud 610 comprises at least one speaker 613, at least one earbud microphone 612 and an earbud processing unit 611. The speaker 613 is configured to convert an output audio signal into an output sound. The output audio signal can be transmitted e.g., from a smartphone 121 when the user is on a phone call or listening to music. An earbud processing unit 611 in the earbud 610 can pre-process the output audio signal and send it to the speaker 613. The speaker 613 converts the output audio signal into an output sound. The output sound is then provided to the user’s ear. The earbud microphone 612 is configured to record a first input sound and transmit it to the earbud processing unit 611. The earbud processing unit 611 is configured to convert an analog signal of the first input sound into a first input audio signal. The first input audio signal is sent by the headphone processing unit 611 to e.g., a smartphone 121.The charging case 620 comprises a charging case microphone 622 and a charging case processing unit 621. The charging case microphone 622 is configured to record a second input sound. The charging case processing unit 621 is configured to convert an analog signal of the second input sound into a second input audio signal. In one or more embodiments according to the present disclosure, the second input audio signal can be directly transmitted by the charging case processing unit 621 to a terminal device, e.g., the smartphone 121 shown in Fig. 6.

[0053] In practice, the distance from the earbud microphone 612 and the charging case microphone 622 to the sound source, such as the user's mouth, is different, so the first input sound and the second input sound are usually different.In one or more embodiments according to the present disclosure, the charging case processing unit 621 can be configured to boost weak sub-signals, reduce background hiss, and optimize frequencies of the second input audio signal.Compared to the headset device in the prior art, the charging case 620 of the headset device 600 according to the present disclosure can be used as standalone sound collection equipment. In noisy environments, the user no longer needs to take off the earbud 610 from the ear, but only needs to hold the charging case 620 close to the mouth or attach the charging case 620 to his or her clothes, which acts as a wireless microphone to receive the voice from the user. The microphone 622 in the charging case 620 can easily and clearly capture the user's voice based on the proximity to the mouth. The configuration of the present disclosure makes the phone call process smoother and maintains the full functionality, e.g., noise cancellation functionality, of the headset device 110.In one or more embodiments according to the present disclosure, the charging case processing unit 621 can be configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit 611, as shown in Fig. 6. The earbud processing unit 611 can be configured to send the second input audio signal to an associated terminal device, e.g., the smartphone 121 shown in Fig. 6.In this embodiment, the earbud processing unit 611 can send the first input audio signal and the second input audio signal to the smartphone 121 due to the presence of the charging case microphone 622 and the earbud microphone 612. To avoid interference between the first and second input audio signals if they are both sent at the same time, it is preferable only one input audio signal can be sent to the smartphone 121. To solve this problem, the headset device is equipped with a microphone switch (not shown in Fig. 6) in one or more embodiments. The microphone switch can be configured to enable or disable the charging case microphone 622 by manual operation of a user. The microphone switch can be a physical switch arranged on the charging case 620 or the earbud 610, or it can be a virtual switch. For example, the virtual switch is stored as a computer program in the charging case processing unit 621 or the earbud processing unit 611. When the headset device 600 is connected to the smartphone 121, the user can operate the virtual microphone switch from the interface of the smartphone 121.In another embodiment according to the present disclosure, the earbud processing unit 611 can be configured to send an audio signal with a greater sound intensity of the first input audio signal and the second input audio signal to the terminal device.In another embodiment according to the present disclosure, the charging case processing unit can be configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit via BLE (Bluetooth Low Energy) .In another embodiment according to the present disclosure, the earbud processing unit can be configured to send the second input audio signal to an associated terminal device via Bluetooth.The descriptions of the various embodiments have been presented for purposes of illustration, but are not intended to be exhaustive or limited to the embodiments disclosed. The terminology used herein was chosen to best explain the principles of the embodiments, the practical application or technical improvement over technologies found in the marketplace, or to enable others of ordinary skill in the art to understand the embodiments disclosed herein.In the preceding, reference is made to embodiments presented in this disclosure. However, the scope of the present disclosure is not limited to specific described embodiments. Instead, any combination of the preceding features and elements, whether related to different embodiments or not, is contemplated to implement and practice contemplated embodiments. Furthermore, although embodiments disclosed herein may achieve advantages over other possible solutions or the prior art, whether or not a particular advantage is achieved by a given embodiment does not limit the scope of the present disclosure. Thus, the preceding aspects, features, embodiments and advantages are merely illustrative and are not considered elements or limitations of the appended claims except where explicitly recited in a claim (s) .Aspects of the present disclosure may take the form of an entire hardware embodiment, an entire software embodiment (including firmware, resident software, micro-code, etc. ) or one or more embodiments combining software and hardware aspects that may all generally be referred to herein as a “circuit, ” “module” , “unit” or “system. ”The present disclosure may be a system, a method, and / or a computer program product. The computer program product may include a computer-readable storage medium (or media) with computer-readable program instructions, thereby causing a processor to carry out aspects of the present disclosure.The computer-readable storage medium can be a tangible device that can retain and store instructions for use by an instruction execution device. The computer-readable storage medium may be, for example, but is not limited to, an electronic storage device, a magnetic storage device, an optical storage device, an electromagnetic storage device, a semiconductor storage device, or any suitable combination of the foregoing. A non-exhaustive list of more specific examples of the computer-readable storage medium includes the following: a portable computer diskette, a hard disk, a random access memory (RAM) , a read-only memory (ROM) , an erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory) , a static random access memory (SRAM) , a portable compact disc read-only memory (CD-ROM) , a digital versatile disk (DVD) , a memory stick, a floppy disk, a mechanically encoded device such as punch-cards or raised structures in a groove having instructions recorded thereon, and any suitable combination of the foregoing. A computer-readable storage medium, as used herein, is not to be construed as being transitory signals per se, such as radio waves or other freely propagating electromagnetic waves, electromagnetic waves propagating through a waveguide or other transmission media (e.g., light pulses passing through a fiber-optic cable) , or electrical signals transmitted through a wire.Computer-readable program instructions described herein can be downloaded to respective calculating / processing devices from a computer-readable storage medium or to an external computer or external storage device via a network, for example, the Internet, a local area network, a wide area network and / or a wireless network. The network may comprise copper transmission cables, optical transmission fibers, wireless transmission, routers, firewalls, switches, gateway computers and / or edge servers.Aspects of the present disclosure are described herein with reference to flowchart illustrations and / or block diagrams of methods, apparatus (systems) , and computer program products according to embodiments of the disclosure. It will be understood that each block of the flowchart illustrations and / or block diagrams, and combinations of blocks in the flowchart illustrations and / or block diagrams, can be implemented by computer-readable program instructions.These computer-readable program instructions may be provided to a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing apparatus to produce a machine, such that the instructions, which execute via the processor of the computer or other programmable data processing apparatus, create means for implementing the functions / acts specified in the flowchart and / or block diagram block or blocks.The flowchart and block diagrams in the drawings illustrate the architecture, functionality, and operation of possible implementations of systems, methods, and computer program products according to various embodiments of the present disclosure. In this regard, each block in the flowchart or block diagrams may represent a module, segment, or portion of instructions, which comprises one or more executable instructions for implementing the specified logical function (s) . In some alternative implementations, the functions noted in the block may occur out of the order noted in the figures. For example, two blocks shown in succession may, in fact, be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending upon the functionality involved. It will also be noted that each block of the block diagrams and / or flowchart illustration, and combinations of blocks in the block diagrams and / or flowchart illustration, can be implemented by special purpose hardware-based systems that perform the specified functions or acts or carry out combinations of special purpose hardware and computer instructions.While the foregoing is directed to embodiments of the present disclosure, other and further embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the claims that follow.

Claims

1.A communication system comprising a headset device and a terminal device, wherein the headset device comprises at least one earbud and a charging case, the charging case comprising a charging case microphone, which is configured to record an input sound, and a processing unit, which is configured to convert an analog signal of the input sound into an input audio signal and transmit the input audio signal to the terminal device.2.The communication system according to claim 1, wherein the processing unit is further configured to transmit the input audio signal via Bluetooth, Wi-Fi, PCM (Pulse Code Modulation) , PDM (Pulse Density Modulation) , I2S (Inter-IC Sound) , Radio Frequency or Zigbee to the terminal device.3.The communication system according to claim 1, wherein the terminal device is configured to store the input audio signal.4.The communication system according to claim 1, wherein the terminal device is further configured to use the input audio signal for real-time voice communications.5.The communication system according to claim 1, wherein the terminal device is further configured to determine a voice command based on the input audio signal and perform a corresponding function in response to the voice command.6.The communication system according to claim 5, wherein the terminal device is further configured to send a control command to another device in response to the voice command.7.The communication system according to claim 1, wherein the terminal device is constructed as a smartphone, tablet, laptop, smartwatch, gaming console, smart glass, VR / AR headset or speaker.8.A communication method for a headset device and a terminal device, comprising:recording, via a microphone in a charging case of the headset device, a voice from a user while the user holding the charging case close to his or her mouth;converting, via a processing unit of the headset device, the voice into an audio signal and transmitting the audio signal to the terminal device; andstoring the audio signal, using the audio signal for real-time voice communication, or determining voice commands based on the audio signal via the terminal device.9.A headset device comprising:At least one earbud, the earbud comprising:at least one speaker, which is configured to convert an output audio signal into an output sound, andat least one earbud microphone, which is configured to record a first input sound, and an earbud processing unit, which is configured to convert an analog signal of the first input sound into a first input audio signal, anda charging case, the charging case comprising:a charging case microphone, which is configured to record a second input sound, anda charging case processing unit, which is configured to convert an analog signal of the second input sound into a second input audio signal.10.The headset device according to claim 9, whereinthe charging case processing unit is further configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit, andthe earbud processing unit is further configured to send the second input audio signal to an associated terminal device.11.The headset device according to claim 10, wherein the charging case processing unit is further configured to transmit the second input audio signal to the earbud processing unit via BLE (Bluetooth Low Energy) .12.The headset device according to claim 10, wherein the earbud processing unit is further configured to send the second input audio signal to an associated terminal device via Bluetooth.13.The headset device according to claim 9, wherein the charging case processing unit is further configured to boost weak sub-signals, reduce background hiss, and optimize frequencies of the second input audio signal.14.The headset device according to claim 9, wherein the headset device is equipped with a microphone switch, which is configured to enable or disable the charging case microphone by manual operation of a user.15.The headset device according to claim 9, wherein the earbud processing unit is further configured to send an audio signal with a greater sound intensity of the first input audio signal and the second input audio signal.

Images