一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法及装置，该方法包括主控芯片向二个以上的模数转换芯片发送时钟参考信号以及数据参考信号，每一模数转换芯片接收数据参考信号并到达预设时间后，由频率调整电路向模数转换电路输出工作时钟信号；多个模数转换芯片应用各自的工作时钟信号工作，并且将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至主控芯片。本发明专利技术还提供实现上述方法的装置。本发明专利技术的装置结构简单，且方法实现难度小，并且能够提高多个模数转换芯片传输的音频数据的同步性。

【技术实现步骤摘要】
一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法及装置
本专利技术涉及语音处理的
，具体地，是一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法以及实现这种方法装置。
技术介绍
随着智能电子设备的广泛应用，人们对智能电子设备实现的功能提出了更多的要求。例如，人们希望智能电子设备不但具有拍照、播放视频等功能，还需要智能电子设备能够实现智能语音交互的功能，即实现人机对话。目前智能手机、车载中控、智能家居等电子设备已经广泛应用智能语音交互技术。为了实现智能语音交互功能，智能电子设备需要设置音频采集装置，例如需要使用多个音频模数转换芯片来采集音频数据。基于语音前处理降噪算法和声源定位的需求，需要采用多麦克风录音，因而智能电子设备采用4mic、6mic或者8mic的麦克风阵列，通常单颗音频模数转换芯片仅支持2通道或4通道，在麦克风阵列的应用中就可能需要用到多颗音频数模转换芯片。通常，音频采集装置包括一个主控芯片以及多个音频模数转换芯片，且多个音频模数转换芯片形成音频模数转换芯片阵列。但主控芯片与多个音频模数转换芯片需要使用相同的基准时钟信号以确保数据的同步传输，目前主控芯片与多个音频模数转换芯片之间的同步采用以下几种方式进行：第一，主控芯片向多个音频模数转换芯片提供特定的采样时钟信号，但这种方案将增加智能电子设备的系统时钟资源的负担；第一，多个音频模数转换芯片只能作为从设备依赖主控芯片提供的同步信号工作，这种方式将增加智能电子设备的系统设计复杂度；第三，智能电子设备需要设置额外的同步电路，以保障各音频模数转换芯片采样的同步性，但这种方式将增加智能电子设备硬件电路的面积，还会增加智能电子设备的功耗。现有的一些智能电子设备才有的方案是在每一个音频模数转换芯片内设置一个锁相环，当系统无法向多个音频模数转换芯片提供工作时钟信号时，通过锁相环产生音频模数转换芯片所需要的工作时钟信号。由于处理音频数据的算法需要各个音频模数转换芯片所采集的音频数据没有相位差异，即需要较高的同步性。但在音频模数转换芯片内设置锁相环后，各个音频模数转换芯片的模拟采样电路启动时间就不同，导致各个音频模数转换芯片所采集的数据之间出现相位差异，严重影响音频处理算法的效果。并且，由于语音前处理算法对音频的同步性要求非常高，在使用锁相环进行时钟倍频的方案下，绝大部分音频模数转换芯片之间的同步性是无法满足需求的。现有的另一种方案是多个音频模数转换芯片采样时分复用的方式进行数据的传输，例如每个音频模数转换芯片包含一个音频数据输入信号线和一个音频数据输出信号线，多个音频模数转换芯片依次布置，前一级音频模数转换芯片的音频输出信号线接到后一级音频模数转换芯片的音频输入信号线上，一级一级的传递下去，最后通过最后一级音频模数转换芯片的音频输出数据信号线传递出去。但这种方案出现多个音频模数转换芯片所采集的音频信号存在相位差异的问题，其根本原因是多个音频模数转换芯片之间的采样时钟不同步。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种多个音频模数转换芯片输出数据同步性好的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法。本专利技术的另一目的是提供一种多个音频模数转换芯片输出数据同步性好的音频模数转换芯片阵列的同步采集装置。为实现本专利技术的主要目的，本专利技术提供的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法包括主控芯片向二个以上的模数转换芯片发送时钟参考信号以及数据参考信号，每一模数转换芯片接收数据参考信号并到达预设时间后，由频率调整电路向模数转换电路输出工作时钟信号；多个模数转换芯片应用各自的工作时钟信号工作，并且将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至主控芯片。由上述方案可见，主控芯片向多个模数转换芯片发出数据参考信号后，每一个模数转换芯片根据数据参考信号来判断是否到达预设的时间，并且在到达预设时间后同步的由各自的频率调整电路输出工作时钟信号。由于主控芯片向各个模数转换芯片输出的数据参考信号是同步的，各个模数转换芯片根据数据参考信号来确定的预设时间也是同步的，这样各个模数转换芯片的工作时钟信号也是同步的，各个模数转换芯片根据工作时钟信号采集、传输的音频数据也是同步的，从而避免各个模数转换芯片传输的音频数据不同步的问题。此外，由于不需要设置额外的同步电路，智能电子设备为采集音频数据所设置的电路面积较小，且功耗较小，在不明显增加智能电子设备成本的情况下提高音频数据采集的同步性。一个优选的方案是，每一模数转换芯片接收数据参考信号确定是否到达预设时间包括：每一模数转换芯片接收数据参考信号后，计算数据参考信号的电平翻转次数是否到达预设次数。由此可见，由于数据参考信号由主控芯片发出，各模数转换芯片接收到的数据参考信号是同步的，即接收到的数据参考信号的电平翻转状态也是同步的，因此，通过计算数据参考信号电平翻转次数来确定是否到达预设时间，各模数转换芯片能够同步的将频率调整电路产生的工作时钟信号传输至模数转换电路，从而实现音频数据采集的同步。并且，各模数转换芯片并不是在接收到数据参考信号后马上由频率调整电路向模数转换电路输出工作时钟信号，而是在经过预设时间后才输出工作时钟信号。这样，模数转换芯片在接收到数据参考信号后，频率调整电路有一定的时间对工作时钟信号进行调整，确保向模数转换电路输出的工作时钟信号是频率稳定的时钟信号。进一步的方案是，模数转换芯片设置有同步开关，同步开关连接于频率调整电路与模数转换电路之间；当数据参考信号的电平翻转次数达到预设次数，同步开关从关断状态切换至导通状态。可见，通过同步开关的状态变化来控制频率调整电路是否向模数转换电路输出工作时钟信号，可以确保在未到达预设时间前，模数转换电路并不会接收到工作时钟信号，从而确保各模数转换芯片同步的采集音频数据。更进一步的方案是，每一模数转换芯片的频率调整电路均接收主控芯片发送的时钟参考信号，且频率调整电路将时钟参考信号分频或者倍频后得到工作时钟信号。由此可见，各模数转换芯片均使用主控芯片输出获得时钟参考信号作为分频或者倍频的基准时钟信号，这样可以确保各模数转换电路获得的工作时钟信号均源自于相同的基准时钟信号，确保各模数转换芯片输出的音频数据的同步性。一个优选的方案是，多个模数转换芯片将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至主控芯片包括：各模数转换芯片按照预设的时序将所采集的音频数据传输至主控芯片。由此可见，各模数转换芯片在一帧音频数据的传输周期内，按照各自的时序向主控芯片输出所采集的音频数据，主控芯片所接收到的一帧音频数据中包含有各模数转换芯片所采集的音频数据，且各模数转换芯片所采集的音频数据不会相互干扰并且按照预设的顺序排列，主控芯片即可以快速的获取各模数转换芯片所采集的数据。更进一步的方案是，主控芯片向模数转换芯片发送时钟参考信号以及数据参考信号前，设置各模数转换芯片所发送的数据在一帧音频数据中的时序。可见，由于各模数转换芯片所发送的数据在一帧音频数据中的时序是预先设置的，这样主控芯片接收到一帧音频数据后，可以快速的根据预先设置的时序将各模数转换芯片所采集的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于，包括：/n主控芯片向二个以上的模数转换芯片发送时钟参考信号以及数据参考信号，每一所述模数转换芯片接收所述数据参考信号并到达预设时间后，由频率调整电路向模数转换电路输出工作时钟信号；/n多个所述模数转换芯片应用各自的工作时钟信号工作，并且将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至所述主控芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于，包括：
主控芯片向二个以上的模数转换芯片发送时钟参考信号以及数据参考信号，每一所述模数转换芯片接收所述数据参考信号并到达预设时间后，由频率调整电路向模数转换电路输出工作时钟信号；
多个所述模数转换芯片应用各自的工作时钟信号工作，并且将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至所述主控芯片。


2.根据权利要求1所述的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于：
每一所述模数转换芯片接收所述数据参考信号确定是否到达预设时间包括：每一所述模数转换芯片接收所述数据参考信号后，计算所述数据参考信号的电平翻转次数是否到达预设次数。


3.根据权利要求2所述的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于：
所述模数转换芯片设置有同步开关，所述同步开关连接于所述频率调整电路与所述模数转换电路之间；
当所述数据参考信号的电平翻转次数达到预设次数，所述同步开关从关断状态切换至导通状态。


4.根据权利要求1至3任一项所述的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于：
每一所述模数转换芯片的所述频率调整电路均接收所述主控芯片发送的所述时钟参考信号，且所述频率调整电路将所述时钟参考信号分频或者倍频后得到所述工作时钟信号。


5.根据权利要求1至3任一项所述的音频模数转换芯片阵列的同步采集方法，其特征在于：
多个所述模数转换芯片将所采集的音频数据以时分复用的方式传输至所述主控芯片包括：各所述模数转换芯片按照预设的时序将所采集的音频数据传输至所述主控芯片。


6.根据权利要求5所述的音...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海琪，何宣佑，
申请(专利权)人：珠海全志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44