无线音频同步方法、播放设备和收发系统技术方案

本申请提供一种无线音频同步方法、播放设备和收发系统。该方法包括：按照无线音频播放设备本地的第一时钟信号对接收到的无线信号进行采样；确定当前无线数据包对应的峰值时刻；根据第一时钟信号对当前无线数据包对应的峰值时刻与前一无线数据包对应的峰值时刻的时间差进行计数，根据计数结果调整第一时钟信号的快慢，以使相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于预设计数值；从峰值时刻起，预设数量的第一时钟信号的时钟周期之后，根据无线音频播放设备本地的第二时钟信号播放数据段或者数据段的预定位置数据，其中，第一时钟信号与第二时钟信号的频率倍数关系是固定的。本申请的方法能够实现高精度音频同步。申请的方法能够实现高精度音频同步。申请的方法能够实现高精度音频同步。

【技术实现步骤摘要】
无线音频同步方法、播放设备和收发系统


[0001]本申请属于音频信号处理和无线通信
，具体涉及一种无线音频同步方法、播放设备和收发系统。

技术介绍

[0002]无线音频收发系统通常包括一个无线音频发送设备和多个无线音频播放设备。多个无线音频播放设备例如是左耳机和右耳机，又例如是多个无线音箱。如果各无线音频播放设备的播放不同步，会造成声音质量的下降。
[0003]现有的同步方法多为无线音频播放设备彼此之间交换时钟信号而实现。这种无线音频同步方法的时间精度有限而且需要额外的控制数据交互。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种无线音频同步方法、播放设备和收发系统，以至少部分解决现有技术中存在的技术问题。在本申请中不需要发送设备和播放设备之间，以及播放设备与播放设备之间互相发送时间控制数据，而只需要基于本来就要发送的包含音频数据的无线数据包接收时间进行本地自动调整。另外，在本申请中，采用了射频接收中需要的高速时钟进行音频信号时间误差的确定和调整，相比于通常做法中基于音频信号本身的时间同步，精度上也更加准确。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种无线音频同步方法，应用于无线音频播放设备，所述方法包括：
[0006]按照所述无线音频播放设备本地的第一时钟信号对接收到的无线信号进行采样，得到采样序列，并对所述采样序列进行解调后得到无线数据包，所述无线数据包包括同步段和数据段，所述同步段包括固定模式的同步序列，所述数据段包括音频编码，所述无线信号是由无线音频发送设备根据其本地时钟信号定时发送的；
[0007]按照时间滑动窗口截取所述采样序列，将截取到的序列与所述无线音频播放设备本地的预设同步序列进行相似度匹配，将得到的多个匹配值中的最大值对应的时刻作为峰值时刻，其中，所述时间滑动窗口截取到的序列的长度等于所述预设同步序列的长度，所述预设同步序列对应于所述同步段的固定位置；
[0008]根据所述第一时钟信号对当前无线数据包对应的峰值时刻与前一无线数据包对应的峰值时刻的时间差进行计数，根据所述计数结果调整所述第一时钟信号的快慢，以使相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于预设计数值；
[0009]从所述峰值时刻起，预设数量的所述第一时钟信号的时钟周期之后，根据所述无线音频播放设备本地的第二时钟信号播放所述数据段或者所述数据段的预定位置数据，其中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号的频率倍数关系是固定的。
[0010]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种无线音频播放设备，包括：
[0011]采样解调模块，用于按照所述无线音频播放设备本地的第一时钟信号对接收到的
无线信号进行采样，得到采样序列，并对所述采样序列进行解调后得到无线数据包，所述无线数据包包括同步段和数据段，所述同步段包括固定模式的同步序列，所述数据段包括音频编码，所述无线信号是由无线音频发送设备根据其本地时钟信号定时发送的；
[0012]匹配模块，用于按照时间滑动窗口截取所述采样序列，将截取到的序列与所述无线音频播放设备本地的预设同步序列进行相似度匹配，将得到的多个匹配值中的最大值对应的时刻作为峰值时刻，其中，所述时间滑动窗口截取到的序列的长度等于所述预设同步序列的长度，所述预设同步序列对应于所述同步段的固定位置；
[0013]调整模块，用于根据所述第一时钟信号对当前无线数据包对应的峰值时刻与前一无线数据包对应的峰值时刻的时间差进行计数，根据所述计数结果调整所述第一时钟信号的快慢，以使相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于预设计数值；
[0014]播放模块，用于从所述峰值时刻起，预设数量的所述第一时钟信号的时钟周期之后，根据所述无线音频播放设备本地的第二时钟信号播放所述数据段或者所述数据段的预定位置数据，其中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号的频率倍数关系是固定的。
[0015]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种无线音频播放设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储指令，所述处理器运行所述指令以执行前述的无线音频同步方法。
[0016]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种无线音频收发系统，包括无线音频发送设备和多个前述的无线音频播放设备，所述无线音频发送设备用于根据其本地时钟信号定时向各所述无线音频播放设备发送无线信号，所述无线信号经所述无线音频播放设备采样和解调后得到无线数据包，所述无线数据包包括同步段和数据段，所述同步段包括固定模式的同步序列，所述数据段包括音频编码，随时间增加，各无线音频播放设备对相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于同一个预设计数值，各无线音频播放设备本地的第二时钟信号的时钟周期趋近于相等或完全相等。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益效果为：不需要额外的同步信息，无线音频发送设备和播放设备之间直接通过无线数据包的收发进行时间的同步。而无线数据包本来也是传输音频数据需要的。同时，随着无线音频播放设备接收到的无线数据包的数量的增加，无线音频播放设备本地的第一时钟信号的时钟周期与预设计数值的乘积趋近于或者完全等于与无线音频发送设备发送无线数据包的周期。由于多个无线音频播放设备都和无线音频发送设备保持了良好的同步，各个播放设备之间的同步也会达到比较理想的效果。举例而言，无线音频播放设备A与无线音频播放设备B二者本地的第一时钟信号的时钟周期是趋近于相等的或者完全相等。通常无线音频发送设备与各无线音频播放设备的距离不大且距离的差异也不大，考虑电磁波的传播速度是光速，这由物理距离造成的时间差可以忽略。无线音频播放设备A开始播放无线数据包的音频内容的时刻与无线音频播放设备B开始播放同一无线数据包的音频内容的时刻是趋近于相同或者完全相同的。由于无线音频播放设备A与B本地的第二时钟信号的时钟周期是趋近于相等的或者完全相等，两个播放设备播放同一无线数据包的音频内容的快慢也是趋近于相等或完全相等的。不需要无线音频播放设备A与无线音频播放设备B之间进行时钟信号的交换，也能够实现二者的同步播放。二者播放同一无线数据包的音频内容的时间差最多不会超过一个第一时钟信号的时钟周期。通常，第一时钟信号的时钟周期是在微秒甚至更低的数量级的，音频同步的精度非常高。
附图说明
[0018]图1是根据本申请实施例的无线音频同步方法的流程示意图。
[0019]图2是根据本申请实施例的无线音频收发系统的结构框图。
[0020]图3是根据本申请实施例的无线音频发送设备发送无线数据包的时序图。
[0021]图4是根据本申请实施例的无线音频播放设备寻找相关峰的方法示意图。
[0022]图5是根据本申请实施例的无线音频播放设备的结构框图。
[0023]图6是根据本申请另一实施例的无线音频播放设备的结构框图。
具体实施方式
[0024]在本申请中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线音频同步方法，应用于无线音频播放设备，其特征在于，所述方法包括：按照所述无线音频播放设备本地的第一时钟信号对接收到的无线信号进行采样，得到采样序列，并对所述采样序列进行解调后得到无线数据包，所述无线数据包包括同步段和数据段，所述同步段包括固定模式的同步序列，所述数据段包括音频编码，所述无线信号是由无线音频发送设备根据其本地时钟信号定时发送的；按照时间滑动窗口截取所述采样序列，将截取到的序列与所述无线音频播放设备本地的预设同步序列进行相似度匹配，将得到的多个匹配值中的最大值对应的时刻作为峰值时刻，其中，所述时间滑动窗口截取到的序列的长度等于所述预设同步序列的长度，所述预设同步序列对应于所述同步段的固定位置；根据所述第一时钟信号对当前无线数据包对应的峰值时刻与前一无线数据包对应的峰值时刻的时间差进行计数，根据所述计数结果调整所述第一时钟信号的快慢，以使相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于预设计数值；从所述峰值时刻起，预设数量的所述第一时钟信号的时钟周期之后，根据所述无线音频播放设备本地的第二时钟信号播放所述数据段或者所述数据段的预定位置数据，其中，所述第一时钟信号与所述第二时钟信号的频率倍数关系是固定的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一时钟信号对当前无线数据包对应的峰值时刻与前一无线数据包对应的峰值时刻的时间差进行计数，根据所述计数结果调整所述第一时钟信号的快慢，以使相邻两个峰值时刻的时间差的计数结果趋近于预设计数值，包括：当所述计数结果小于所述预设计数值时，减小所述第一时钟信号的时钟周期；当所述计数结果大于所述预设计数值时，增大所述第一时钟信号的时钟周期。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号均是基于基准时钟信号按照固定倍数降频得到，所述基准时钟信号是由锁相环根据本地晶振的时钟信号生成的，通过调整本地晶振的时钟周期而调整所述第一时钟信号的快慢。4.一种无线音频播放设备，其特征在于，包括：采样解调模块，用于按照所述无线音频播放设备本地的第一时钟信号对接收到的无线信号进行采样，得到采样序列，并对所述采样序列进行解调后得到无线数据包，所述无线数据包包括同步段和数据段，所述同步段包括固定模式的同步序列，所述数据段...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明剑，金海鹏，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：