CN110636600B - 一种无线设备音频同步播放的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线设备音频同步播放的方法包括：主无线设备的第一接收时钟，与从无线设备的第二接收时钟同步；按周期触发第一播放时钟，并记录第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数；主无线设备将第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，发送至从无线设备；按周期触发第二播放时钟，并记录第二时钟参数，以及第二重采样模块的重采样的第二小数部分插值参数、第二整数部分参数；利用第一时钟参数，以及第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，调整第二重采样模块重采样，使本发明实现了主从无线设备的精准同步。

Description

一种无线设备音频同步播放的方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种无线设备音频同步播放的方法。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们必不可少的生活用品。传统有线耳机通过导线连接智能设备(比如智能手机，笔记本电脑，平板电脑等)，这会限制佩戴者的行动，尤其在运动场合十分不便。同时，耳机线的缠绕和拉扯，以及听诊器效应都影响用户体验。普通蓝牙耳机取消了耳机和智能设备之间的连线，但左右耳之间仍然存在连线。真无线立体声耳机应运而生。

现有的真无线耳机的一种实现方式是智能设备分别与左右耳机通过蓝牙进行数据传输(可以是音乐、语音或数据包等)。比如播放立体声音乐，智能设备把音乐分别传给左右耳机。但左右耳机分属两个子系统，在两套不同的芯片中实现，具有各自独立的时钟系统。因此，在现有真无线耳机系统中，左右耳往往难以实现较好的同步。这样，比如播放音乐时，左右耳的音乐难以精准同时播放，极大影响了音乐品质。再比如，语音通话时，左右耳的语音难以精准同时播放。

由于智能设备、无线左耳机和无线右耳机各自是一个独立的子系统，各自拥有独立的晶体与时钟系统，即使在收发时钟同步的情况下，随着时间的推移，也会出现播放不同步的情形。

因此，针对现有技术中的上述问题，需要一种无线设备音频同步播放的方法，通过将主无线设备重采样的参数发送给从无线设备，从而调整从无线设备的时钟系统，以及从无线设备的重采样，进而使主从设备实现精确的音频同步播放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线设备音频同步播放的方法，所述方法包括以下方法步骤：

主无线设备的第一接收时钟，与从无线设备的第二接收时钟同步；

主无线设备接收音频数据，第一采样模块对接收的音频数据进行采样，

第一重采样模块对第一采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第一播放时钟按照播放时钟频率进行播放，

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数；

主无线设备将第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，发送至从无线设备；

从无线设备接收音频数据，第二采样模块对接收的音频数据进行采样，

第二重采样模块对第二采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第二播放时钟按照播放时钟频率进行播放；

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第二时钟参数，以及第二重采样模块的重采样的第二小数部分插值参数、第二整数部分参数；

从无线设备接收并利用第一时钟参数，以及第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，调整第二重采样模块重采样。

优选地，第一重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义第一重采样比率初始值rate0＝f_audio0/f_codec0，其中，rate0为第一重采样比率初始值，f_audio0为第一采样模块的标称采样率，f_codec0为第一播放时钟的标称播放频率；

定义第一重采样比率rate，其初始值为rate0；

对第一重采样比率进行累加：acc_n+1＝acc_n+rate+offset，其中acc_n+1为第一重采样比率累加n次后的值，offset为第一重采样模块的抵消补充值，n＝1,2，…，

第一重采样比率的累加值每累加一次，第一重采样模块输出一个重采样后的采样值。

优选地，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前的采样数据插值得到。

优选地，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前相邻的两个的采样数据插值得到。

优选地，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前多个采样数据插值得到。

优选地，第二重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义与第一重采样比率相同的第二重采样比率，第二重采样比率的累加值每累加一次，第二重采样模块输出一个重采样后的采样值。

优选地，第一播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号；第二播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号；

所述第一时钟参数为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值，所述第二时钟参数为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值。

优选地，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(K’-K)×t，其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据采样时间间隔，K’为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值，K为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值，t为接收时钟时钟周期；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样速率累加后的值；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样速率累加后的值。

优选地，第一接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号；第二接收时钟按固定个周期触发，产生硬件触发信号；

所述第一时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第一接收时钟值，与随后第一播放时钟时刻第一接收时钟值的偏差值L，所述第二时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第二接收时钟值，与随后第二播放时钟时刻第二接收时钟值的偏差值L’。

优选地，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(L’-L)×t，

其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据的采样时间间隔，，t为接收时钟时钟周期；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样比率累加后的值；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样比率累加后的值。

本发明提供的一种无线设备音频同步播放的方法，通过主无线设备与从无线设备的收发时钟同步，基于此，将主无线设备的重采样模块的参数发送给从无线设备，利用主无线设备重采样的参数，调整从无线设备的重采样参数，从而实现主无线设备与从无线设备精准同步。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出了本发明主无线设备与从无线设备建立连接的一个实施例的示意图。

图2示出了本发明无线设备音频同步播放的方法流程框图。

图3示出了本发明主从线设备的时钟系统示意图。

图4示出了本发明主无线设备与从无线设备收发时钟同步的示意图。

图5示出了本发明主无线设备与从无线设备触发播放时钟的时序图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

下面通过具体的实施例对本发明的内容给出详细的说明，本实施例中主无线设备与从无线设备可以是无线蓝牙耳机，也可以是无线蓝牙音箱。

在一些实施例中，智能设备与主无线设备建立无线连接，主无线设备与从无线设备建立无线连接，智能设备把音频数据发送至主无线设备，主无线设备向从无线设备转发音频数据。再另一些实施例中，智能设备与主无线设备建立无线连接，从无线设备监听智能设备向主无线设备发送的音频数据，具体的，本领域技术人员可以根据不同的应用场景进行选择。

如图1所示本发明主无线设备与从无线设备建立连接的一种实施例示意图，通过如下步骤建立连接：

步骤S101、主线设备与智能设备建立无线连接。

步骤S102、主无线设备将无线连接参数发送至从无线设备。

主无线设备与智能设备建立无线连接(例如蓝牙链路连接)，主无线设备将与智能设备建立的无线连接参数，例如智能设备地址、连接加密信息、连接密钥，跳频信息等，发送至从无线设备。

步骤S103、从无线设备接收无线连接参数。

然后从无线设备利用无线连接参数，可以接收主无线设备与智能设备之间无线连接的数据。

如图2所示本发明无线设备音频同步播放的方法流程框图，根据本发明的实施例，一种无线设备音频同步播放方法包括如下的方法步骤：

步骤S201、主无线设备与从无线设备首先进行收发时钟同步。

首先对本发明提供的主从无线设备时钟系统进行说明，如图3所示本发明主从线设备的时钟系统示意图，主无线设备100包括一个收发时钟，用于接收来自智能设备发送的音频数据，本发明的实施示例性的以接收时钟为例，主无线设备包括第一接收时钟101。同样地，从无线设备200包括第二接收时钟201，用于接收来自主无线设备100或者智能设备发送的音频数据。

在本发明中，对无线信号的接收所使用的时钟，也可以是接收时钟的同源时钟，比如时钟频率是接收时钟的P倍，P是正整数。所谓同源时钟，两时钟由同一时钟分频得到，分频的倍数可以不一样。

根据本发明的实施例，主无线设备100还包括第一采样模块102、重采样模块103和第一播放时钟104，从无线设备还包括第二采样模块202、第二重采样模块203和第二播放时钟。

根据本发明，主无线设备与从无线设备首先进行收发时钟同步，本实施例主无线设备100的第一接收时钟101与从无线设备200的第二接收时钟201同步，如图4所示本发明主无线设备与从无线设备收发时钟同步的示意图，从无线设备200对接收到的射频信号进行转换处理，得到定时同步信号、定时同步误差和载波同步误差。具体为，从无线设备的射频前端203接收射频信号，通过数模转换器采样得到数字信号，数字信号经同步、解调得到从无线设备定时同步信号、定时同步误差和载波同步误差。

从无线设备200的射频前端接收到射频信号，通过数模转换得到数字信号，对数字信号经过同步、解调处理得到定时同步信号、定时同步误差和载波同步误差。

从无线设备200的定时同步误差和/或载波同步误差经锁相环调整晶体震荡频率，使得从无线设备的第二接收时钟频率跟主无线设备100的第一接收时钟频率同频。同时，定时同步信号的起始时间与主无线设备向从无线设备发送音频信号的slot的起始时间同步。

经过锁相环调整晶体震荡频率后的解调信号反馈至射频前端和分频器。经过上述信号同步处理，主无线设备100的与从无线设备200之间实现接收时钟同步，即第一接收时钟101与第二接收时钟102实现同步。

本实施例中，将定时同步误差和载波同步误差同时经锁相环调整晶体震荡频率，在一些实施例中，可以是定时同步误差和载波同步误差中任一同步误差经锁相环调整晶体震荡频率。

上述的无线连接可以是蓝牙连接、蓝牙低功耗连接。

步骤S202、主无线设备接收音频数据。

根据本发明的实施例，主无线设备接收音频数据，对接收到的数据进行解压，并在缓冲器中进行缓冲。

第一采样模块102对接收的音频数据进行采样，第一接收时钟101工作在较高的频率上，例如可以达到1MHz/s，对解压后的音频数据的采样率通常44.1KHz/s，或者48KHz/s，或者96KHz/s，或者192KHz/s。本发明通过第一采样模块对解压后音频数据进行采样，例如第一采样模块按照44.1KHz/s的采样率进行采样，这一采样表示可以得到该采样率下音频数据，比如从存储器中读取音频数据。

播放时钟用于将重采样后的数据按照播放时钟将音频进行播放。

对于第一播放时钟104可以由晶体时钟分频得到，例如在一些实施例中，晶体时钟的标称频率为26MHz/s，第一播放时钟通过晶体时钟512倍分频得到，得到第一播放时钟为50.078125KHz/s。

第一采样模块102的采样率(例如44.1KHz/s)与第一播放时钟104的播放频率(50.078125KHz/s)，二者是两个不同的时钟，本发明在第一采样模块采样后的数据进行重采样，将第一采样模块102的采样率转换为第一播放时钟104的播放时钟频率后，按照播放时钟将音频数据播放。

根据本发明的实施例，第一采样模块102采样后的数据在缓冲器中缓冲，第一重采样模块103对第一采样模块102的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第一播放时钟104按照播放时钟频率进行播放。。

根据本发明的实施例，第一重采样模块对第一采样模块采样后的数据，按照如下方法进行重采样：

定义第一重采样比率初始值rate0＝f_audio0/f_codec0，其中，rate0为第一重采样比率初始，f_audio0为第一采样模块的标称采样率，f_codec0为第一播放时钟的标称播放频率。

定义第一重采样比率rate，其初始值为rate0。由于第一采样模块的采样率与其标称采样率，第一播放时钟的播放时钟频率与其标称播放时钟频率有微小偏差，因此rate与rate0可以有微小偏差，本发明采用定义的第一重采样比率rate进行第一重采样比率累加。

对第一重采样比率进行累加：acc_n+1＝acc_n+rate+offset，其中，acc_n+1为第一重采样比率累加n次后的值，offset为第一重采样模块的抵消补充值，n＝1,2，…，

第一重采样比率的累加值每累加一次，第一重采样模块输出一个重采样后的采样值。

在一些实施例中，第一累加初值acc可以为0，也可以是其他值，具体根据实际情况进行选择。

第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前的采样数据插值得到。

在一个实施例中，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前相邻的两个的采样数据插值得到。

例如在重采样前的第N1个采样值与重采样前的第N1+1个采样值进行插值，得到第一重采样模块第N次累加后，输出的重采样值。具体可以通过如下插值方法计算：

Y＝audio_N×(1-acc_F)+audio_N+1×acc_F，其中，Y为第一重采样模块第N次累加后输出的重采样值，audio_N为重采样前的第N1个采样值，audio_N+1重采样前的第N1+1个采样值，acc_F为第一重采样比率累加N次后的值的小数部分。

本发明中，第一重采样比率累加N次后的值acc_N，将其整数部分为acc_N，其小数部分为acc_F。由acc_N决定重采样前参与重采样运算的采样点，即acc_N等于前述的N1。

又例如在重采样前的采样值经由一个X倍的上采样滤波器，在X倍上采样滤波器后的第I1个上采样值与重采样前的第I1+1个上采样值进行插值，得到第一重采样模块第I次累加后，输出的重采样值。具体可以通过如下插值方法计算：

Y’＝audio_osX_I×(1-osX_F)+audio_osX_I+1×osX_F，其中，Y’为第一重采样模块第N次累加后输出的重采样值，audio_osX_I为X倍上采样滤波器后的第I1个上采样值，audio_osX_I+1为X倍上采样滤波器后的第I1+1个上采样值，osX_I＝acc_n+1×X的整数部分,osX_F＝acc_n+1×X的小数部分,acc_n+1为第一重采样比率累加n次后的值。

由osX_I决定X倍上采样滤波器后参与重采样运算的采样点，即osX_I等于前述的I1。

X是一个正整数，比如4，8，16等。X越大，重采样后音频数据有更高精度。

在另一个实施例中，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前多个采样数据插值得到。

例如在重采样前的第N2个采样值、重采样前的第N2+1个采样值、重采样前的第N2+2个采样值进行插值，得到第一重采样模块第N次累加后，输出的重采样值。具体计算过程与上述的两个采样值的插值方法相同，采用第一重采样比率累加N次后的值的小数部分进行插值，这里不再赘述。

如图5所示本发明主无线设备与从无线设备触发播放时钟的时序图，根据本发明的实施例，按照周期触发第一播放时钟。

根据本发明的实施例，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第一时钟参数，以及第一重采样模块103的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数。即将第一重采样模块的重采样过程中的第一小数部分插值参数acc_F，第一整数部分参数acc_N。

在一些实施例中，第一播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号。第一播放时钟按自身固定N个周期触发，则上述的第一时钟参数为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值。

上述N个周期中的N是一个预设的一个正整数。

例如按照第一播放时钟自身固定N个周期来触发第一播放时钟，则在触发时刻a时，对应的第一接收时钟值为b。

在另一些实施例中，第一接收时钟按固定个周期触发，产生硬件触发信号。第一接收时钟按固定的周期触发，则上述第一时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第一接收时钟值，与第一播放时钟时刻第一接收时钟值的偏差值。例如按照第一接收时钟按固定个周期触发，则在第一接收时钟发生触发时(例如在触发时刻第一接收时钟值为a’)，第一播放时钟并未到来，需要经过细微的等待时间，第一播放时钟才到达时钟沿，即第一播放时钟下一时钟周期到达，在第一播放时钟播放时刻，与用第一接收时钟表征的触发时刻之间存在一个偏差值(例如在触发时刻第一接收时钟值为a’，第一播放时钟播放时刻对应的第一接收时钟值为b’，a’与b’之间的差值为c’)。

对于上述重采样过程，由于第一采样模块102的实际采样率与第一采样模块102的标称采样率存在细微偏差，第一播放时钟104实际播放频率与第一播放时钟104的标称播放频率存在细微偏差，例如在一些实施例中，第一采样模块的标称采样率与第一采样模块的实际采样率存在大约100ppm以内的偏差；第一播放时钟标称播放频率与第一播放时钟的实际播放频率存在大约100ppm以内偏差。

上述偏差往往会导致第一采样模块采样后，缓冲器中的数据过多或过少，即第一重采样模块重采样前的数据过多或者过少。本发明通过在第一重采样模块进行重采样时，对第一重采样比率进行累加过程中引入第一重采样模块的抵消补充值，通过调整抵消补充值，保证缓冲器的数据不会溢出或者过少。

具体来说，在一些实施例中，第一采样模块102的标称采样率与第一采样模块的实际采样率出现偏差，和/或第一播放时钟104标称播放频率与第一播放时钟104的实际播放频率出现偏差，导致第一重采样实际比率与计算的标称第一重采样比率rate0出现偏差。

在一种实施例中。保持rate＝rate0。当第一重采样实际比率大于rate0，则导致缓冲器中的数据不断增加，即重采样前的数据不断增加，此时通过调整抵消补充值offset，使offset大于0。通过调整抵消补充值，使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1增大，从而利于增大后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。当第一重采样实际速率小于rate0，则导致缓冲器中的数据不断减少，即重采样前的数据不断减少，此时通过调整抵消补充值offset，使offset小于0。通过调整抵消补充值，使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1减小，从而利于减小后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。

在另一种实施例中，保持offset＝0，当第一重采样实际比率大于rate0，则导致缓冲器中的数据不断增加，即重采样前的数据不断增加，此时通过调整rate值，使之略微增加，从而使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1增大，从而利于增大后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。当第一重采样实际速率小于rate0，则导致缓冲器中的数据不断减少，即重采样前的数据不断减少，此时通过调整rate值，使之略微减少，从而使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1减小，从而利于减小后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。

在另一种实施例中。当第一重采样实际比率大于rate0，则导致缓冲器中的数据不断增加，即重采样前的数据不断增加，此时通过调整rate值以及offset值，从而使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1增大，从而利于增大后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。当第一重采样实际速率小于rate0，则导致缓冲器中的数据不断减少，即重采样前的数据不断减少，此时通过调整rate值以及offset值，从而使第一重采样比率累加n次后的值acc_n+1减小，从而利于减小后的acc_n+1对重采样前的数据进行插值。

本发明第一重采样比率进行累加过程中引入第一重采样模块的抵消补充值，通过调整抵消补充值或/和重采样比率rate，一方面保证缓冲器的数据不会溢出或者过少，另一方面减小了第一播放时钟播放音频信号的时延，且使得时延保持稳定。

经过上述重采样后，第一重采样模块输出的数据通过第一播放时钟开始播放。

步骤S203、主无线设备向从无线设备发送参数。

根据本发明的实施例，主无线设备100将步骤S202中重采样的参数发送至从无线设备200，包括记录的第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，发送至从无线设备。也可以将第一重采样比率rate，第一重采样模块每次累加后的值acc_n+1，第一累加初值acc和第一重采样模块的抵消补充值offset发送至从无线设备。

从无线设备200接收到主线设备100发送的参数后：在一种实施例中，可以按照第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，来确定第二重采样模块每次累加后的值acc_n+1或/和第二重采样模块rate。在另一种实施例中，可以按照第一时钟参数，以及第一重采样比率rate，第一重采样模块每次累加后的值acc_n+1，第一累加初值acc和第一重采样模块的抵消补充值offset进行第二重采样模块203的重采样。

步骤S204、从无线设备接收音频数据。

根据本发明的实施例，从无线设备200接收音频数据，对接收到的数据进行解压，并在缓冲器中进行缓冲。

第二采样模块202对接收的音频数据进行采样，第二接收时钟201工作在较高的频率上，例如可以达到1MHz/s，对解压后的数据的采样率通常44.1KHz/s，或者48KHz/s，或者96KHz/s，或者192KHz/s。本发明通过第二采样模块对数据进行采样，例如第二采样模块按照44.1KHz/s的采样率进行采样。

第二重采样模块203对第二采样模块202的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第二播放时钟204按照播放频率进行播放。

播放时钟用于将采样后的数据按照播放时钟将音频进行播放。

对于第二播放时钟204由晶体时钟分频得到，例如在一些实施例中，晶体时钟的标称频率为26MHz/s，第二播放时通过晶体时钟512倍分频得到，得到第二播放时钟为50.078125KHz。

第二采样模块202的采样率(例如44.1KHz/s)与第二播放时钟204的播放时钟频率(50.078125KHz/s)，二者是两个不同的时钟，本发明在第二采样模块202采样后的数据进行重采样，将第二采样模块202的采样率转换为第二播放时钟204的播放频率后，按照播放时钟将音频数据播放。

根据本发明的实施例，第二采样模块202采样后的数据在缓冲器中缓冲，第二重采样模块203对第二采样模块202的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第二播放时钟204按照播放时钟频率进行播放。

主无线设备100已经将重采样的参数发送至从无线设备200，，则在一种实施例中，从无线设备可以按照第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，来确定第二重采样模块每次累加后的值acc_n+1或/和第二重采样模块rate。在另一种实施例中，可以按照第一时钟参数，以及第一重采样比率rate，第一重采样模块每次累加后的值acc_n+1，第一累加初值acc和第一重采样模块的抵消补充值offset进行第二重采样模块的重采样。

第二重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义与第一重采样比率相同的第二重采样比率，第二重采样比率的累加值每累加一次，第二重采样模块输出一个重采样后的采样值。

在一些实施例中，第二重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前的采样数据插值得到。在另一些实施例中，第二重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前相邻的两个的采样数据插值得到。在再一些实施例中，第二重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前多个采样数据插值得到。

第二重采样模块重采样过程与第一重采样模块采用相同的小数部分插值方法进行插值，具体在步骤S202中做了详细的阐释，这里不再赘述。

返回再看图4本发明主无线设备100与从无线设备200触发播放时钟的时序图，根据本发明的实施例，按照周期触发第二播放时钟。

根据本发明的实施例，记录第二时钟参数，以及第二重采样模块203的重采样的第二小数部分插值参数、第二整数部分参数。即将第二重采样模块203的重采样过程中的第二小数部分插值参数acc_F’，第二整数部分参数acc_N’。

在一些实施例中，第二播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号。第二播放时钟按自身固定N个周期触发，则上述的第二时钟参数为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值。

例如按照第二播放时钟自身周期来触发第二播放时钟，则在触发时刻a时，对应的第二接收时钟值为b。

在另一些实施例中，第二接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号。第二接收时钟按固定N个周期触发，则上述第二时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第二接收时钟值，与第二播放时钟时刻第二接收时钟值的偏差值。例如按照第二接收时钟按固定N个周期触发，则在第二接收时钟发生触发时(例如在触发时刻第二接收时钟的值为a’)，第二播放时钟并未到来，需要经过细微的等待时间，第二播放时钟才到达时钟沿，即第二播放时钟下一时钟周期到达，在第二播放时钟播放时刻，与用第二接收时钟表征的触发时刻之间存在一个偏差值(例如在触发时刻第二接收时钟值为a’，第二播放时钟播放时刻对应的第二接收时钟值为b’，a’与b’之间的差值为c’)。

经过上述重采样后，第二重采样模块输出的数据通过第二播放时钟开始播放。

由于本发明在步骤S201中，第一接收时钟101与第二接收时钟102已经实现同步，主无线设备按固定N个周期触发第一播放时钟，从无线设备按固定N个周期触发第二播放时钟，第一播放时钟与第二播放时钟初始时能够近似的同步播放音频。

在一种实施例中，可以同时，比如在同一接收时钟值时，第一播放时钟、第二播放时钟开始播放音频数据。

然而，第一播放时钟104和第二播放时钟204是两个不同的时钟，当主无线设备100与从无线设备200同时播放音频时，第一重采样模块103与第二重采样模块203输出的采样值中有一个采样值不同时，将导致第一播放时钟104与第二播放时钟204之间出现延时，通常大约为20us(如果播放时钟频率为50.078125KHz/s)，随着时间的推移将逐渐增大第一播放时钟与第二播放时钟播放音频信号的时延，使得两个无线设备失去了同步播放。

根据本发明的实施例，记录第一时钟参数，以及第一重采样模块103的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，调整第二重采样模块重采样。

在一个实施例中，第一播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号；第二播放时按固定N个周期自身触发，产生硬件触发信号。第一时钟参数为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值，第二时钟参数为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值。

此时，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(K’-K)×t，

其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据采样时间间隔，K’为第二播放时钟的触发时刻，对应的第二接收时钟值，K为第一播放时钟的触发时刻，对应的第一接收时钟值，t为接收时钟的时钟周期。

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样比率累加后的值。

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样比率累加后的值。

在另一些实施例中，第一接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号；第二接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号。第一时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第一接收时钟值，与随后第一播放时钟时刻第一接收时钟值的偏差值L，第二时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第二接收时钟值，与随后第二播放时钟时刻第二接收时钟值的偏差值L’。

此时，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(L’-L)×t，

其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据采样时间间隔，L’为第硬件触发信号的触发时刻第二接收时钟值，与随后第二播放时钟时刻第二接收时钟值的偏差值，L为硬件触发信号的触发时刻第一接收时钟值，与随后第一播放时钟时刻第一接收时钟值的偏差值，t为接收时钟的时钟周期。

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样比率累加后的值。

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样比率累加后的值。

本发明提供的一种无线设备音频同步播放的方法，通过主无线设备与从无线设备的收发时钟同步，基于此，将主无线设备的重采样模块的参数发送给从无线设备，利用主无线设备重采样的参数，调整从无线设备的重采样参数，从而实现主无线设备与从无线设备精准同步播放。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (12)

1.一种无线设备音频同步播放的方法，其特征在于，所述方法包括以下方法步骤：

主无线设备的第一接收时钟，与从无线设备的第二接收时钟同步；

主无线设备接收音频数据，第一采样模块对接收的音频数据进行采样，

第一重采样模块对第一采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第一播放时钟按照播放时钟频率进行播放，

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数；

主无线设备将第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，发送至从无线设备；

从无线设备接收音频数据，第二采样模块对接收的音频数据进行采样，

第二重采样模块对第二采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第二播放时钟按照播放时钟频率进行播放；

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第二时钟参数，以及第二重采样模块的重采样的第二小数部分插值参数、第二整数部分参数；

从无线设备接收并利用第一时钟参数，以及第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，调整第二重采样模块重采样；

其中，

第一播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号，所述第一时钟参数为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值；

第二播放时钟按自身固定N个周期触发，产生硬件触发信号，所述第二时钟参数为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值；

则，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(K’-K)×t，

其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据采样时间间隔，K’为第二播放时钟的触发时刻对应的第二接收时钟值，K为第一播放时钟的触发时刻对应的第一接收时钟值，t为接收时钟的时钟周期；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样速率累加后的值；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样速率累加后的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义第一重采样比率初始值rate0＝f_audio0/f_codec0，其中，rate0为第一重采样比率初始值，f_audio0为第一采样模块的标称采样率，f_codec0为第一播放时钟的标称播放频率；

定义第一重采样比率rate，其初始值为rate0；

对第一重采样比率进行累加：acc_n+1＝acc_n+rate+offset，其中acc_n+1为第一重采样比率累加n次后的值，offset为第一重采样模块的抵消补充值，n＝1,2，…，

第一重采样比率的累加值每累加一次，第一重采样模块输出一个重采样后的采样值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前的采样数据插值得到。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前相邻的两个的采样数据插值得到。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前多个采样数据插值得到。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义与第一重采样比率相同的第二重采样比率，第二重采样比率的累加值每累加一次，第二重采样模块输出一个重采样后的采样值。

7.一种无线设备音频同步播放的方法，其特征在于，所述方法包括以下方法步骤：

主无线设备的第一接收时钟，与从无线设备的第二接收时钟同步；

主无线设备接收音频数据，第一采样模块对接收的音频数据进行采样，

第一重采样模块对第一采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第一播放时钟按照播放时钟频率进行播放，

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数；

主无线设备将第一时钟参数，以及第一重采样模块的重采样的第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，发送至从无线设备；

从无线设备接收音频数据，第二采样模块对接收的音频数据进行采样，

第二重采样模块对第二采样模块的采样数据进行重采样，重采样后的数据通过第二播放时钟按照播放时钟频率进行播放；

其中，按固定N个时钟周期产生硬件触发信号，并在触发时刻记录第二时钟参数，以及第二重采样模块的重采样的第二小数部分插值参数、第二整数部分参数；

从无线设备接收并利用第一时钟参数，以及第一小数部分插值参数、第一整数部分参数，调整第二重采样模块重采样；

其中，

第一接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号，所述第一时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第一接收时钟值，与随后第一播放时钟时刻第一接收时钟值的偏差值L；

第二接收时钟按固定N个周期触发，产生硬件触发信号，所述第二时钟参数为硬件触发信号的触发时刻第二接收时钟值，与随后第二播放时钟时刻第二接收时钟值的偏差值L’；

则，通过如下方法调整第二重采样模块重采样：

计算第一重采样模块与第二重采样模块的偏差:

E＝(acc_N’+acc_F’-acc_N-acc_F)×T_audio-(L’-L)×t，

其中，acc_N’为第二整数部分参数，acc_F’为第二小数部分插值参数，acc_N第一整数部分参数，acc_F为第一小数部分插值参数，T_audio为重采样模块前音频数据的采样时间间隔，t为接收时钟周期；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＞0，则减小第二重采样速率累加后的值；

当第一重采样模块与第二重采样模块的偏差E＜0，则增加第二重采样速率累加后的值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第一重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义第一重采样比率初始值rate0＝f_audio0/f_codec0，其中，rate0为第一重采样比率初始值，f_audio0为第一采样模块的标称采样率，f_codec0为第一播放时钟的标称播放频率；

定义第一重采样比率rate，其初始值为rate0；

对第一重采样比率进行累加：acc_n+1＝acc_n+rate+offset，其中acc_n+1为第一重采样比率累加n次后的值，offset为第一重采样模块的抵消补充值，n＝1,2，…，

第一重采样比率的累加值每累加一次，第一重采样模块输出一个重采样后的采样值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前的采样数据插值得到。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前相邻的两个的采样数据插值得到。

11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，第一重采样模块输出的重采样后的采样值，由重采样前多个采样数据插值得到。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第二重采样模块按照如下方法进行重采样：

定义与第一重采样比率相同的第二重采样比率，第二重采样比率的累加值每累加一次，第二重采样模块输出一个重采样后的采样值。

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