CN110248285B - 多声道音频设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多声道音频设备，涉及音频信号传输技术领域。多声道音频设备包括主音频芯片、输出音频芯片和至少一个从音频芯片；主音频芯片，用于通过帧同步端口向每个从音频芯片和输出音频芯片发送声道时钟信号，并在其为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向输出音频芯片发送声道数据；从音频芯片，用于在声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向输出音频芯片发送声道数据；输出音频芯片，用于接收主音频芯片和每个从音频芯片发送的声道数据，并基于预设顺序将接收到的声道数据中匹配的声道数据进行组合以获得至少一组多声道数据。从而通过单声道芯片进行多声道音频信号的输出，简化了电路结构，降低了成本。

Description

多声道音频设备

技术领域

本申请涉及音频信号传输技术领域，具体而言，涉及多声道音频设备。

背景技术

音响数据的发送、接收和处理是多媒体技术的重要组成部分。众多的数字音频系统已经进入消费市场，比如多媒体系统中的无线麦克风、耳机、音箱等电子产品。对于设备和生产厂家来说，标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。音频信号传输接口既支持I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)总线格式也支持TDM(Time DivisionMultiplexing，时分复用)格式，可作为一个编码解码接口与外部的立体声音频解码电路(CODEC IC)相连，从而实现微唱片和便携式应用。

现有的系统组成里，音频接收端(解码芯片)要想接收并播出立体声信号，需要发送端送出立体声信号，且立体声信号需要采用多声道芯片输出并配合通道传输，需要大量的外围电路进行辅助，存在电路结构复杂、硬件成本高的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种多声道音频设备，以改善现有技术中传输立体声的音频设备电路结构复杂、硬件成本高的问题。

本申请实施例提供了一种多声道音频设备，所述多声道音频设备包括主音频芯片、输出音频芯片和至少一个从音频芯片，所述主音频芯片的帧同步端口分别与所述输出音频芯片以及每个从音频芯片的帧同步端口连接，所述输出音频芯片的数据输入端口分别与所述主音频芯片以及所述从音频芯片的数据输出端口连接；所述主音频芯片，用于通过帧同步端口向每个从音频芯片和所述输出音频芯片发送声道时钟信号，并在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；所述从音频芯片，用于在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；所述输出音频芯片，用于在接收到所述声道时钟信号时开始接收所述主音频芯片和每个从音频芯片发送的声道数据，并基于预设顺序将接收到的声道数据中匹配的声道数据进行组合以获得至少一组多声道数据。

在上述实现过程中，采用主音频芯片和多个从音频芯片进行不同声道的音频数据的输出，通过在多个输出声道音频数据的通道中直接进行线与数据传输，生成多声道音频数据，无须外围的辅助电路，从而简化了电路结构，降低了成本。

可选地，所述主音频芯片为集成电路内置音频总线I2S母芯片，所述至少一个从音频芯片为一个I2S从芯片，所述帧同步端口为lrclk端口，所述时钟端口为sclk端口，所述数据输出端口为SDO端口，所述声道时钟信号为lrclk信号，所述lrclk信号为第一电平状态时为所述主音频芯片对应的有效状态，所述lrclk信号为第二电平状态时为所述从音频芯片对应的有效状态，所述第一电平状态为高电平或低电平状态，所述第二电平状态与所述第一电平状态相反；所述主音频芯片，用于在所述lrclk信号为所述第一电平状态时，通过自身的SDO端口向所述输出音频芯片发送第一声道数据；所述从音频芯片，用于在所述lrclk信号为所述第二电平状态时，通过自身的SDO端口向所述输出音频芯片发送第二声道数据，所述第二声道数据与所述第一声道数据相匹配。

在上述实现过程中，在音频数据的传输格式为常用的I2S格式时，输出音频芯片也可以看作为I2S从芯片，通过I2S母芯片和I2S从芯片之间的帧同步及时钟同步交替输出匹配的声道信号，I2S母芯片和I2S从芯片作为单声道芯片直接进行线与输出，简化了电路结构，从而降低了硬件成本。

可选地，所述主音频芯片，用于在未发送所述lrclk信号或所述lrclk信号为所述第二电平状态时，将自身的SDO端口设置为高阻态；所述从音频芯片，用于在未接收到所述lrclk信号或所述lrclk信号为所述第一电平状态时，将自身的SDO端口设置为高阻态。

在上述实现过程中，I2S母芯片和I2S从芯片在未发送lrclk信号时将自身SDO端口设置为高阻态，不进行数据输出，且I2S母芯片和I2S从芯片分别在lrclk信号为不同状态时交替将自身SDO端口设置为高阻态从而进行不同声道数据的交替输出。

可选地，所述输出音频芯片为I2S从芯片，所述数据输入端口为SDI端口；所述输出音频芯片，用于在接收到的lrclk信号为所述第一电平状态或所述第二电平状态时，开始接收所述主音频芯片发送来的所述第一声道数据，以及所述从音频芯片发送来的所述第二声道数据。

在上述实现过程中，作为输出音频芯片的I2S从芯片在接收到lrclk信号时开始接收主音频芯片或从音频芯片传输来的声道数据，从而基于lrclk信号进行数据接收控制，提高了声道数据的接收完整性。

可选地，所述输出音频芯片，用于在所述主音频芯片和所述从音频芯片的SDO端口均为高阻态时，将自身SDI端口设置为高阻态。

在上述实现过程中，作为输出音频芯片的I2S从芯片在主音频芯片和从音频芯片未进行声道数据的输出时将自身SDI端口设置为高阻态，从而避免接收到除声道数据外的其他干扰数据，从而提高了多声道数据传输的准确性。

可选地，所述主音频芯片为时分复用音频母芯片，所述至少一个从音频芯片中的每个从音频芯片为时分复用音频从芯片，所述帧同步端口为frame端口，所述时钟端口为clk端口，所述数据输出端口为DO端口，所述声道时钟信号为frame使能信号；所述主音频芯片，用于在所述frame使能信号为自身对应的使能信号时，基于所述frame使能信号确定自身的数据发送时间，并在所述数据发送时间通过自身的DO端口向所述输出音频芯片发送声道数据；所述从音频芯片，用于在所述frame使能信号为自身对应的使能信号时，基于所述frame使能信号确定自身的数据发送时间，并在所述数据发送时间通过自身的DO端口向所述输出音频芯片发送声道数据。

在上述实现过程中，在音频数据的传输格式为常用的时分复用TDM格式时，输出音频芯片也可以看作为TDM从芯片，通过TDM母芯片和TDM从芯片之间的使能信号及时钟同步交替输出匹配的声道信号，TDM母芯片和TDM从芯片作为单声道芯片直接进行线与输出，简化了电路结构，从而降低了硬件成本。

可选地，所述主音频芯片，用于在frame使能信号不是自身对应的frame使能信号时，将自身的DO端口设置为高阻态；所述从音频芯片，用于在未接收到与自身对应的frame使能信号时，将自身的DO端口设置为高阻态。

在上述实现过程中，TDM母芯片和TDM从芯片在未接收到对应使能信号时将自身DO端口设置为高阻态，不进行数据输出，且TDM母芯片和TDM从芯片分别在使能信号不是自身对应的使能信号时将自身DO端口设置为高阻态从而进行不同声道数据的依次输出。

可选地，所述输出音频芯片为时分复用音频从芯片，所述数据输入端口为DI端口；所述输出音频芯片，用于在接收到所述frame使能信号时开始接收所述主音频芯片和所述从音频芯片发送来的声道数据。

在上述实现过程中，作为输出音频芯片的TDM从芯片在接收到使能信号时开始接收主音频芯片或从音频芯片传输来的声道数据，从而基于使能信号进行数据接收控制，提高了声道数据的接收完整性。

可选地，所述输出音频芯片，用于在所述主音频芯片和所述从音频芯片的DO端口均为高阻态时，将自身DI端口设置为高阻态。

在上述实现过程中，作为输出音频芯片的TDM从芯片在主音频芯片和从音频芯片未进行声道数据的输出时将自身DI端口设置为高阻态，从而避免接收到除声道数据外的其他干扰数据，从而提高了多声道数据传输的准确性。

可选地，所述多声道音频设备还包括至少一个编译码器，每个编译码器与所述输出音频芯片的输出端口连接；每个编译码器，用于对所述输出音频芯片发送来的匹配的一组多声道数据进行编码和压缩。

在上述实现过程中，通过不同的编译码器对不同组的多声道数据进行编解码，从而能够同时获得多个多声道音频数据，提高了多声道音频设备的传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中I2S总线的典型应用示意图；

图2为现有技术中I2S总线的典型应用时序图；

图3为本申请实施例提供的一种多声道音频设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种基于I2S格式的多声道音频设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种I2S时序图；

图6为本申请实施例提供的一种基于TDM格式的多声道音频设备的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种TDM时序图。

图标：10-多声道音频设备；11-主音频芯片；12-从音频芯片；13-输出音频芯片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

经本申请人研究发现，现有的标准化的音频信号传输接口通常支持I2S总线格式和TDM格式，其中，I2S总线格式是专门为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，由串行时钟对应数字音频信号的每一位数据，帧时钟用于区分左右声道信号，以及串行数据输入输出组成，TDM格式就是时分复用模式，是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术，TDM利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个通道的数字信号。但是现有的基于上述两种格式的系统组成中，音频接收端(可以为解码芯片)要想接收并播出立体声信号，需要发送端送出立体声信号，则需要立体声多声道芯片以及辅助电路相配合，存在电路结构复杂、硬件成本高的问题。而基于单声道数据进行音频数据输出时，例如图1示出的I2S总线的典型应用，I2S总线中的帧同步信号为lrclk信号，lrclk为高电平和低电平期间，发送相同的数据，这就是所谓的单声道数据传输，其时序图如图2所示，由于其数据源只有一个，在lrclk为高电平和低电平期间输出数据只能是相同的，无法做到多声道数据传输。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种多声道音频设备10，其能够通过多个单通道、单声道芯片直接进行线与输出多声道音频信号。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种多声道音频设备的结构示意图。

多声道音频设备10包括主音频芯片11、从音频芯片12以及输出音频芯片13，其中从音频芯片12的数量至少为一个，主音频芯片11的帧同步端口分别与每个从音频芯片12以及输出音频芯片13的帧同步端口连接，输出音频芯片13的数据输入端口分别与主音频芯片以及每个从音频芯片12的数据输出端口连接。

主音频芯片11具有帧同步端口和数据输出端口，主音频芯片11通过帧同步端口向每个从音频芯片12和输出音频芯片13发送声道时钟信号，并在声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向输出音频芯片13发送声道数据。

上述声道时钟信号可以包括多个不同的电平状态，通过不同的电平状态分别表示与主音频芯片11以及不同从音频芯片12相对应的有效状态，也可以是包括不同时隙，通过不同的时隙中的信号分别表示与主音频芯片11以及不同从音频芯片12相对应的有效状态。

其中，声道数据可以为立体声或环绕声中的一个声道的声道数据，其可以是左声道、右声道、左后声道、右后声道等任一声道的声道数据。

从音频芯片12具有帧同步端口和数据输出端口，从音频芯片12在通过帧同步端口传输来的声道时钟信号为自身对应的有效状态时，通过数据输出端口向输出音频芯片13发送声道数据。

考虑到主音频芯片11和每个从音频芯片12通常需要发送不同声道的音频数据，因此主音频芯片11和每个从音频芯片12对应的有效状态不相同，以使主音频芯片11和每个从音频芯片12在不同的时间向输出音频芯片13传输不同声道的声道数据。

输出音频芯片13具有帧同步端口和数据输入端口，输出音频芯片13在通过帧同步端口接收到声道时钟信号时，开始接收主音频芯片和每个从音频芯片发送的声道数据，并基于预设顺序将接收到的声道数据中匹配的声道数据进行组合以获得至少一组多声道数据。

上述组合方式可以根据采用多声道格式为立体声或环绕声进行调整，在采用立体声输出时，对应的左声道和右声道的声道数据会按照前后交替的顺序循环发送来，输出音频芯片13按照该顺序将左声道和右声道的声道数据进行组合，获得立体声格式的多声道数据；在采用环绕声输出时，对应的前声道、中置声道、右前声道、右后声道、左后声道的声音数据会按照预设的排列顺序循环发送来，输出音频芯片13按照该顺序将前声道、中置声道、右前声道、右后声道、左后声道的声音数据进行组合，获得环绕声格式的多声道数据。应当理解的是，在采用其他多声道格式时，本实施例的多声道音频设备10还可以将接收到的多个声道的声道数据按照任意顺序进行组合，以获得相应多声道格式的多声道数据。

在上述实现过程中，采用主音频芯片和多个从音频芯片进行不同声道的音频数据的输出，通过在多个输出声道音频数据的通道中直接进行线与数据传输，生成多声道音频数据，无须外围的辅助电路，从而简化了电路结构，降低了成本。

下面以I2S格式的声道数据处理进行举例说明，请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种基于I2S格式的多声道音频设备的结构示意图。应当理解的是，本实施例中的附图中的小写英文字母端口与说明书中的大写英文字母端口为同一端口。

主音频芯片11为I2S Master芯片，则其帧同步端口为lrclk端口，数据输出端口为SDO端口。从音频芯片12为I2S Slave1芯片，则其帧同步端口为lrclk端口，数据输出端口为SDO端口。输出音频芯片13为I2S Slave2芯片，则其帧同步端口为lrclk端口，数据输入端口为SDI端口。I2S Master的lrclk端口分别与I2S Slave1以及I2S Slave2的lrclk端口连接，I2S Slave2的SDI端口分别与I2S Master以及I2S Slave1的SDO端口连接。可选地，芯片之间通常需要通过一个时钟信号进行同步，因此I2S Master、I2S Slave1和I2S Slave2可以分别包括一个用于传输时钟信号的sclk端口，I2S Master的sclk端口分别与I2S Slave1和I2S Slave2的sclk端口连接。

在本实施例中，可以配置I2S Master用于发送左声道或右声道的声道数据，下面以I2S Master用于发送左声道的声道数据为例进行说明，请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种I2S时序图。

I2S Master通过lrclk端口向I2S Slave1和I2S Slave2输出声道时钟信号，该声道时钟信号可以是高低电平交替重复的电平信号。在声道时钟信号为高电平时为I2SMaster对应的左声道的声道数据传输状态，I2S Master通过自身的SDO端口向I2S Slave2输出左声道数据0×5a5a。

可选地，I2S Master和I2S Slave1可以是通过移位寄存器将左声道或右声道数据发送至I2S Slave2。

同时，I2S Master还通过sclk端口向I2S Slave1和I2S Slave2发送同一个同步时钟信号，以使多个芯片能够同步，提高声道数据的传输准确性。

I2S Slave1用于输出右声道的声道数据0×8765，则在声道时钟信号为I2SSlave1对应的低电平时，I2S Slave1通过自身的SDO端口向I2S Slave2输出右声道数据0×8765。

I2S Slave2在接收到声道时钟信号为高电平或低电平时，接收I2SMaster传输来的左声道声道数据和I2S Slave1传输来的右声道声道数据，并根据预设顺序将上述左声道声道数据和右声道声道数据组合获得一组立体声数据。

可选地，该预设顺序可以基于多声道数据的组数进行具体设置。例如多声道数据为由左声道和右声道组成的立体声数据时，可以将第一个接收到的声道数据标记为1，第二个接收到的声道数据标记为2，则将标记为1和2的声道数据进行组合获得一组立体声数据。

继续以多声道数据包括左右声道为例，为了提高传输效率并降低音频数据的误传率，针对发送端，I2S Master在未发送声道时钟信号，或声道时钟信号lrclk为低电平状态时，确定该声道时钟信号不是自身对应的有效状态，则I2S Master将自身SDO端口的状态设置为高阻态。I2S Slave1在未接收到声道时钟信号，或声道时钟信号lrclk为高电平状态时，确定该声道时钟信号不是自身对应的有效状态，则I2S Slave1将自身SDO端口的状态设置为高阻态。其中，高阻态在输入至下一级电路时对下一级电路无任何影响，和没有连接一样，从而避免I2S Master和I2S Slave1在不是自身应该进行声道数据输出时输出错误的数据，从而提高了声道数据的传输准确率。

可选地，再针对接收端，I2S Slave2在I2S Master和I2S Slave1的SDO端口均为高阻态时，将自身的SDI端口设置为高阻态，进一步避免出现数据误传。

进一步地，多声道音频设备10还可以包括编译码器CODEC，该编译码器CODEC通过SAI端口接收从I2S Slave2传输来的由左声道数据L_data和右声道数据R_data，并对L_data及R_data进行编码和压缩获得立体声数据。

应当理解的是，I2S Master和I2S Slave1还可以设置有n(n为大于等于2的整数)个SDO端口，则I2S Slave2对应有n个SDI端口，且CODEC端口接收的数据则为2*n组声道数据。

再以TDM格式的声道数据处理进行说明，请参考图6，图6为本申请实施例提供的一种基于TDM格式的多声道音频设备的结构示意图。

主音频芯片11为TDM Master芯片，则其帧同步端口为frame端口，数据输出端口为DO端口。从音频芯片12为TDM Slave1芯片、TDM Slave2芯片、TDM Slave3芯片，则每个从音频芯片12的帧同步端口均为frame端口，数据输出端口为DO端口。输出音频芯片13为TDMSlave4芯片，则其帧同步端口为frame端口，数据输入端口为DI端口。TDM Master的frame端口分别与TDM Slave1、TDM Slave2以及TDM Slave3的frame端口连接，TDM Slave4的DI端口分别与TDM Slave1、TDM Slave2以及TDMSlave3的DO端口连接。可选地，芯片之间通常需要通过一个时钟信号进行同步，因此TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3以及TDM Slave4可以分别包括一个用于传输时钟信号的clk端口，TDM Master的clk端口分别与TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3以及TDM Slave4的clk端口连接。

在本实施例中，可以配置TDM Master用于发送左声道或右声道的声道数据，下面以TDM Master用于发送第一组立体声的左声道的声道数据为例进行说明，请参考图7，图7为本申请实施例提供的一种TDM时序图。

TDM Master通过frame端口向TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3以及TDM Slave4输出声道时钟信号，该声道时钟信号为使能信号。在使能信号为TDMSlave1对应的使能信号时，TDM Slave1根据该使能信号确定自身的数据发送时间，并在该数据发送时间通过自身的DO端口向TDM Slave4发送第一组立体声的左声道数据0×1234。

同时，TDM Master还通过clk端口向TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDMSlave3以及TDM Slave4发送同一个同步时钟信号，以使多个芯片能够同步，提高声道数据的传输准确性。

TDM Slave1用于输出第一组立体声数据的右声道数据0×2345，则在声道时钟信号为TDM Slave1对应的使能信号时，TDM Slave1根据该使能信号确定自身的数据发送时间，并在该数据发送时间通过自身的DO端口向TDM Slave4发送第一组立体声的右声道数据0×2345。

TDM Slave2用于输出第二组立体声数据的左声道数据0×3456，则在声道时钟信号为TDM Slave2对应的使能信号时，TDM Slave2根据该使能信号确定自身的数据发送时间，并在该数据发送时间通过自身的DO端口向TDM Slave4发送第二组立体声的左声道数据0×3456。

TDM Slave3用于输出第二组立体声数据的右声道数据0×4567，则在声道时钟信号为TDM Slave3对应的使能信号时，TDM Slave3根据该使能信号确定自身的数据发送时间，并在该数据发送时间通过自身的DO端口向TDM Slave4发送第二组立体声的右声道数据0×4567。

TDM Slave4在接收到使能信号时，依次在不同的时间段对自身DI端口上的值进行采样暂存，当一帧数据传输结束后，将接收到的左声道数据0×1234、右声道数据0×2345、左声道数据0×3456、右声道数据0×4567按照预设顺序进行两两组合获得两组多声道数据。

可选地，该预设顺序可以基于多声道数据的组数进行具体设置。在上述情况下，TDM Slave4可以将第一个接收到的左声道数据0×1234标记为1，第二个接收到的右声道数据0×2345标记为2，第三个接收到的左声道数据0×3456标记为1，第四个接收到的左声道数据0×4567标记为2，则将每两个相邻的标记为1和2的声道数据进行组合获得两组多声道数据。

继续以多声道数据包括两组左右声道为例，为了提高传输效率并降低音频数据的误传率，针对发送端，TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3在未接收到声道时钟信号，或声道时钟信号不是对应的使能信号时，确定该声道时钟信号不是自身对应的有效状态，则TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3将自身DO端口的状态设置为高阻态。从而避免TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDM Slave3在不是自身应该进行声道数据输出时输出错误的数据，从而提高了声道数据的传输准确率。

可选地，再针对接收端，TDM Slave4在TDM Master、TDM Slave1、TDM Slave2、TDMSlave3的DO端口均为高阻态时，将自身的DI端口设置为高阻态，进一步避免出现数据误传。

进一步地，多声道音频设备10还可以包括编译码器CODEC1和CODEC2，编译码器CODEC1对从TDM Slave4传输来的由第一组左声道数据L_data1和第一组右声道数据R_data1进行编码和压缩获得第一立体声数据，编译码器CODEC2对从TDM Slave4传输来的由第二组左声道数据L_data2和第二组右声道数据R_data2进行编码和压缩获得第二立体声数据。

可选地，每组多声道数据可以由两个以上的声道数据组成，则TDM Slave4按照1至声道数据个数对接收到的声道数据进行循环编号，将每个连续的1至声道数据个数编号的声道数据进行组合获得一组多声道数据，将每组多声道数据传输至对应的编译码器进行立体声或环绕声合成。

在声道数据合成需要时，本实施例中的CODEC1还可以接收L_data2和R_data2，CODEC2还可以接收L_data1和R_data1，且在TDM Master和TDM slave1、TDM slave2、TDMslave3的DO端口以及TDM slave4的DI端口为n(n为大于等于2的整数)时，CODEC1或CODEC2最多可以同时接收到4*n组声道数据，其中4为发送声道数据的芯片数量。可选地，本实施例中的I2S和TDM格式可以将进行声道数据输出的任意一个芯片配置为主音频芯片11，并且只通过该主音频芯片11进行声道数据的输出，则在声道时钟信号或使能信号对应时发送相同的声道数据，关闭从音频芯片12的声道数据的输出，也能进行一个声道数据的输出，能够对一个声道数据进行屏蔽。

可选地，本实施例中的I2S和TDM格式可以将进行声道数据输出的任意一个芯片配置为主音频芯片11，其他芯片均设置为输出音频芯片13，则该主音频芯片11的数据输出端口与每个输出音频芯片13的数据输入端口连接，每个输出音频芯片13又分别与一个编译码器连接进行单独的音频输出，从而实现音频的多路输出。

在可选地实施方式中，除了将进行声道数据输出的I2S或TDM芯片作为主音频芯片11，还可以将接收声道数据并进行转发的I2S或TDM芯片作为主音频芯片11，将进行声道数据输出的I2S芯片作为从音频芯片12。

应当理解的是，除了I2S和TDM格式，本实施例提供的多声道音频设备10还可以应用PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)或其他音频数据传输格式进行多声道数据传输。

综上所述，本申请实施例提供了一种多声道音频设备，所述多声道音频设备包括主音频芯片、输出音频芯片和至少一个从音频芯片，所述主音频芯片的帧同步端口分别与所述输出音频芯片以及每个从音频芯片的帧同步端口连接，所述输出音频芯片的数据输入端口分别与所述主音频芯片以及所述从音频芯片的数据输出端口连接；所述主音频芯片，用于通过帧同步端口向每个从音频芯片和所述输出音频芯片发送声道时钟信号，并在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；所述从音频芯片，用于在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；所述输出音频芯片，用于在接收到所述声道时钟信号时开始接收所述主音频芯片和每个从音频芯片发送的声道数据，并基于预设顺序将接收到的声道数据中匹配的声道数据进行组合以获得至少一组多声道数据。

在上述实现过程中，采用主音频芯片和多个从音频芯片进行不同声道的音频数据的输出，通过在多个输出声道音频数据的通道中直接进行线与数据传输，生成多声道音频数据，无须外围的辅助电路，从而简化了电路结构，降低了成本。本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例提供的多声道音频设备10，并在进行视频或音频播放时通过多声道音频设备10进行多声道音频数据的生成，并基于生成的多声道音频数据进行音频播放，从而实现多声道音频的播放。

应当理解的是，上述电子设备可以是电脑、手机、音乐播放器、平板电脑或其他具有音频播放功能的设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RanDOm Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种多声道音频设备，其特征在于，所述多声道音频设备包括主音频芯片、输出音频芯片和至少一个从音频芯片，所述主音频芯片的帧同步端口分别与所述输出音频芯片以及每个从音频芯片的帧同步端口连接，所述输出音频芯片的数据输入端口分别与所述主音频芯片以及所述从音频芯片的数据输出端口连接；

所述主音频芯片，用于通过帧同步端口向每个从音频芯片和所述输出音频芯片发送声道时钟信号，并在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；

所述从音频芯片，用于在所述声道时钟信号为自身对应的有效状态时通过数据输出端口向所述输出音频芯片发送声道数据；

所述输出音频芯片，用于在接收到所述声道时钟信号时开始接收所述主音频芯片和每个从音频芯片发送的声道数据，并基于预设顺序将接收到的声道数据中匹配的声道数据进行组合以获得至少一组多声道数据；

所述声道数据为立体声或环绕声中的一个声道的声道数据，所述声道数据是左声道、右声道、左后声道和右后声道中任一声道的声道数据；

所述从音频芯片具有帧同步端口和数据输出端口，所述从音频芯片在通过自身的帧同步端口传输来的声道时钟信号为自身对应的有效状态时，通过自身的数据输出端口向所述输出音频芯片发送所述声道数据；

所述主音频芯片和所述从音频芯片对应的有效状态不相同，以使所述主音频芯片和所述从音频芯片在不同的时间向所述输出音频芯片传输不同声道的所述声道数据。

2.根据权利要求1所述的多声道音频设备，其特征在于，所述主音频芯片为集成电路内置音频总线I2S母芯片，所述至少一个从音频芯片为一个I2S从芯片，所述帧同步端口为lrclk端口，所述数据输出端口为SDO端口，所述声道时钟信号为lrclk信号，所述lrclk信号为第一电平状态时为所述主音频芯片对应的有效状态，所述lrclk信号为第二电平状态时为所述从音频芯片对应的有效状态，所述第一电平状态为高电平或低电平状态，所述第二电平状态与所述第一电平状态相反；

所述主音频芯片，用于在所述lrclk信号为所述第一电平状态时，通过自身的SDO端口向所述输出音频芯片发送第一声道数据；

所述从音频芯片，用于在所述lrclk信号为所述第二电平状态时，通过自身的SDO端口向所述输出音频芯片发送第二声道数据，所述第二声道数据与所述第一声道数据相匹配。

3.根据权利要求2所述的多声道音频设备，其特征在于，所述主音频芯片，用于在未发送所述lrclk信号或所述lrclk信号为所述第二电平状态时，将自身的SDO端口设置为高阻态；

所述从音频芯片，用于在未接收到所述lrclk信号或所述lrclk信号为所述第一电平状态时，将自身的SDO端口设置为高阻态。

4.根据权利要求2或3所述的多声道音频设备，其特征在于，所述输出音频芯片为I2S从芯片，所述数据输入端口为SDI端口；

所述输出音频芯片，用于在接收到的lrclk信号为所述第一电平状态或所述第二电平状态时，开始接收所述主音频芯片发送来的所述第一声道数据，以及所述从音频芯片发送来的所述第二声道数据。

5.根据权利要求4所述的多声道音频设备，其特征在于，所述输出音频芯片，用于在所述主音频芯片和所述从音频芯片的SDO端口均为高阻态时，将自身SDI端口设置为高阻态。

6.根据权利要求1所述的多声道音频设备，其特征在于，所述主音频芯片为时分复用音频母芯片，所述至少一个从音频芯片中的每个从音频芯片为时分复用音频从芯片，所述帧同步端口为frame端口，所述数据输出端口为DO端口，所述声道时钟信号为frame使能信号；

所述主音频芯片，用于在所述frame使能信号为自身对应的使能信号时，基于所述frame使能信号确定自身的数据发送时间，并在所述数据发送时间通过自身的DO端口向所述输出音频芯片发送声道数据；

所述从音频芯片，用于在所述frame使能信号为自身对应的使能信号时，基于所述frame使能信号确定自身的数据发送时间，并在所述数据发送时间通过自身的DO端口向所述输出音频芯片发送声道数据。

7.根据权利要求6所述的多声道音频设备，其特征在于，所述主音频芯片，用于在frame使能信号不是自身对应的frame使能信号时，将自身的DO端口设置为高阻态；

所述从音频芯片，用于在未接收到与自身对应的frame使能信号时，将自身的DO端口设置为高阻态。

8.根据权利要求6或7所述的多声道音频设备，其特征在于，所述输出音频芯片为时分复用音频从芯片，所述数据输入端口为DI端口；

所述输出音频芯片，用于在接收到所述frame使能信号时开始接收所述主音频芯片和所述从音频芯片发送来的声道数据。

9.根据权利要求8所述的多声道音频设备，其特征在于，所述输出音频芯片，用于在所述主音频芯片和所述从音频芯片的DO端口均为高阻态时，将自身DI端口设置为高阻态。

10.根据权利要求6所述的多声道音频设备，其特征在于，所述多声道音频设备还包括至少一个编译码器，每个编译码器与所述输出音频芯片的输出端口连接；

每个编译码器，用于对所述输出音频芯片发送来的匹配的一组多声道数据进行编码和压缩。

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