CN112804043B - 时钟不同步的检测方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种时钟不同步的检测方法、装置及设备，该方法包括：获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；若检测若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，获取疑似检测脉冲对应的第一互相关序列，将疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；从所有疑似检测脉冲组中查找包括检测脉冲的目标检测脉冲组；获取目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；获取第二互相关序列的峰值，根据各个峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取时钟漂移值。相对于现有技术，本申请能够有效提高时钟不同步检测的准确性和检测效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种时钟不同步的检测方法、装置及设备。
背景技术
在中大型会议室中，音视频会议系统通常有两个自带本地时钟的电子设备，采集声音的麦克风和播放对方声音的扬声器。在温度变化及理化环境不同等因素的影响下，两个设备的时钟会累积产生一定的时钟偏移。因此，在远程会议中，音频会议系统需建立良好的时钟同步机制来保证扬声器与麦克风之间的时钟同步。
目前，大多数时钟漂移的检测是通过估计中心频率偏移进行的，这种检测方式需要使用一定窗长的单频有效同步信号，检测过程中要进行频率插值计算，因而会导致运算复杂度较高，对会议通话造成干扰，并且检测结果受噪声影响交大。
发明内容
本申请实施例提供了一种时钟不同步的检测方法、装置及设备，所述技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种时钟不同步的检测方法，包括步骤：
获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同；
若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；其中，所述音频信号帧内和所述脉冲音频信号中的序号相同的信号点为对应的信号点；
从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组；
根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲；
获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
第二方面，本申请实施例提供了一种时钟不同步的检测装置，包括：
第一获取单元，用于获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同；
第一分组单元，用于若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；其中，所述音频信号帧内和所述脉冲音频信号中的序号相同的信号点为对应的信号点；
第一查找单元，用于从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组；
第一运算单元，用于根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲；
第二运算单元，用于获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
第三方面，本申请实施例提供了一种时钟不同步的检测设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的时钟不同步的检测方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的时钟不同步的检测方法的步骤。
本申请实施例首先获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同，这种通过播放脉冲音频信号进行时钟不同步检测的方式能够有效降低对会议通话的干扰，提高检测的灵活性；之后，在若干个音频信号帧包括疑似检测脉冲时，将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组，再从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组，从而高效地捕捉到包括真实脉冲的目标检测脉冲组，有效抵抗噪音信号的干扰；最后，再根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m 个检测脉冲；获取所述目标检测脉冲组中每对所述疑似检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值，由于计算出的第二互相关序列的峰值明显，因而使得获取的时钟漂移值更为精准，有效提高时钟不同步检测的准确性和检测效率。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请的技术方案。
附图说明
图1为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法的流程示意图；
图2为本申请一个实施例提供的单个检测脉冲的时域波形及频谱示意图；
图3为本申请一个实施例提供的扬声器播放2m个检测脉冲的示意图；
图4为本申请另一个实施例提供的时钟不同步的检测方法的流程示意图；
图5为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法中S102的流程示意图；
图6为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法中S1024的流程示意图；
图7为本申请其他实施例提供的时钟不同步的检测方法的流程示意图；
图8为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法中S103的流程示意图；
图9为本申请一个实施例提供的一对检测脉冲对应的第二互相关序列的峰值的示意图；
图10为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法中S105的流程示意图；
图11为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测装置的结构示意图；
图12为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测设备的结构示意图；
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本申请实施例提出了一种时钟不同步的检测方法，请参阅图1，为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：
S101：获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同。
在本申请实施例中，该时钟不同步的检测方法的执行主体为时钟不同步检测设备(以下简称检测设备)。
在一个可选的实施例中，该检测设备可以为一台独立设备，分别与麦克风和扬声器建立数据连接，或者该检测设备也可以为该独立设备中的组成部件，例如独立设备内部的处理器或微处理器等；在另一个可选的实施例中，该检测设备可以为包括麦克风装置的集成设备，与扬声器建立数据连接，或者该检测设备也可以为集成设备中的组成部件，例如集成设备内部的处理器或微处理器等；在其他可选的实施例中，该检测设备还可以为远程服务器，分别与麦克风和扬声器建立数据连接。
在进行时钟不同步检测时，该检测设备先控制扬声器播放脉冲音频信号。
其中，脉冲音频信号是一种预先设计好的音频信号，其内部包括2m个检测脉冲，相邻检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同。
所述脉冲音频信号既可以预先存储在扬声器中，由扬声器直接调取播放，也可以在检测开始之前，由检测设备发送至扬声器中再由扬声器播放。
下面对脉冲音频信号的设计过程进行详细说明：
在一个可选的实施例中，为了能够减少在会议通话过程中，脉冲音频信号对听众的干扰，该脉冲音频信号需为高频段且播放时长较短的信号，故本实施例中将扬声器和麦克风的采样率fs设置为48kHz，脉冲频段设置在16kHz至24kHz。并且，为了提高时钟不同步检测的准确性，将节点晶振精准度PPM预设置为1。
而若节点晶振精准度PPM为1，那么时钟样点偏差Err也为1，则根据如下公式：
可以得到K为1000000。
其中，K可以理解为一对检测脉冲之间间隔的信号点的理论个数，时钟样点偏差Err可以理解为一对检测脉冲之间间隔的信号点的真实个数与理论个数之间的差值。
需要说明的是，上述一对检测脉冲可以是指该脉冲音频信号中相隔m个检测脉冲的一对检测脉冲。
之后，再根据公式
可以得到周期T为20.83s，故本实施例在时钟不同步检测时每隔20s才可以计算一次当前真实的节点晶振精准度，该节点晶振精准度也即为所求的时钟漂移值，能够反应当前麦克风与扬声器之间时钟不同步的检测结果。
进而可以理解的是，若设定每隔1s控制扬声器播放一个检测脉冲，则检测设备需要从麦克风采集的若干个音频信号帧中，获取到第i个检测脉冲和第i+19个检测脉冲，才能够实现每隔20s计算一次当前真实的节点晶振精准度(时钟漂移值)。
若本申请实施例总共要计算m个时钟漂移值，则需要该脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，也即m对检测脉冲，其中，m为正整数。
具体地，请参阅表1，表1示出了本申请一个实施例提供的脉冲音频信号的详细参数。
表1
请同时参阅图2和图3，图2为本申请一个实施例提供的单个检测脉冲的时域波形及频谱示意图，图3为本申请一个实施例提供的扬声器播放2m个检测脉冲的示意图。由图2和图3可以看到在设计脉冲音频信号时还对单个检测脉冲的头尾进行1ms的平滑处理，并且，还将相邻检测脉冲之间的信号点设置为静音信号点，从而减少无效脉冲的播放。
在其他可选的实施例中，也可以根据实际情况对脉冲音频信号的详细参数进行调整，并不局限于上述呈现的具体数值。
检测设备控制扬声器播放脉冲音频信号时，麦克风会同步接收到脉冲音频信号中的直达声、经过房间冲激响应产生的混响以及环境噪音等，也即，麦克风接收到的信号与扬声器播放的信号是不同的，麦克风接收到的信号中会包含除脉冲音频信号以外的大量噪音。
因此，在检测设备控制扬声器播放脉冲音频信号时，其也会获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧。并且，由于大量噪音的存在，麦克风采集的若干个音频信号帧中有可能包含疑似检测脉冲(其可能是脉冲音频信号中检测脉冲，也可能是噪音脉冲)，也有可能不包含任何脉冲，因而，检测设备在获取到若干个音频信号帧之后会对其进行一次处理。
在本申请实施例中，检测设备每次获取麦克风当前采集的M个音频信号帧，并进行一次处理。
在一个可选的实施例中，为保证M个音频信号帧可能存在完整的检测脉冲，故将M的值设置为8，也即检测设备每获取到8个音频信号帧之后，对8个音频信号帧进行一次处理。在其他可选的实施例中，可以对根据实际情况对M进行调整。
S102：若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组。
检测设备在获取到若干个音频信号帧之后对其进行处理，具体地，检测设备会判断若干个音频信号帧中是否包括疑似检测脉冲，之后会对筛选出的疑似检测脉冲的信息进行计算保存，并还会对筛选出的疑似检测脉冲进行分组归类，下面将分别对上述检测设备的处理过程进行详细说明。
(1)检测设备检测所述若干个音频信号帧内是否包括疑似检测脉冲。
在一个可选的实施例中，在执行步骤S102之前，请参阅图4，时钟不同步的检测方法还包括步骤S106～S107，用于准确识别出疑似检测脉冲，具体如下：
S106：判断所述若干个音频信号帧中是否存在对应的能量历史值大于预设第一能量阈值的音频信号帧；若是，则获取第一个对应的能量历史值大于预设能量阈值的目标音频信号帧。
检测设备判断若干个音频信号帧中是否存在能量历史值大于预设第一能量阈值的音频信号帧，若是，则获取第一个能量历史值大于预设能量阈值的目标音频信号帧。
具体地，检测设备先计算若干个音频信号帧内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列。
其中，脉冲音频信号中和音频信号帧中的序号相同的信号点为相互对应的信号点；第一个互相关序列中包括若干个音频信号帧内每个信号点的第一互相关值。
在一个可选的实施例中，检测设备基于FFT重叠相加法计算上述信号点的第一互相关值，具体计算过程在此不进行赘述。之后，检测设备根据每个音频信号帧对应的第一互相关序列、预设平滑因子以及预设的能量历史值计算公式，获取每个音频信号帧对应的能量历史值。
其中，预设的能量历史值计算公式如下：
engXn＝Rxy(i)*Rxy(i)
engYn＝engYn*(1-α)+α*engXn
其中，Rxy(i)为当前音频信号帧中每个信号点的互相关值，α为预设平滑因子，engXn 为当前音频信号帧对应的第一互相关序列的能量值，engYn为前一帧音频信号帧对应的第一互相关序列的能量历史值。
最后，检测设置基于预先设置的第一能量阈值engThd，获取若干个音频信号帧中第一个对应的第一互相关序列的能量历史值大于预设能量阈值的目标音频信号帧。
S107：判断目标音频信号帧对应的能量历史值和目标音频信号帧之后的两个音频信号帧对应的能量历史值之和是否大于第二能量阈值；若是，则确认所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲。
检测设备将目标音频信号帧对应的能量历史值和目标音频信号帧之后的两个音频信号帧对应的能量历史值相加，判断相加后的结果是否大于第二能量阈值engSumThd，若是，则确认所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲。
其中，第二能量阈值engSumThd用于描述若干个音频信号帧中连续几帧的能量阈值。
需要说明的是，在一个可选的实施例中，在上述计算音频信号帧对应的能量历史值时，也可以去掉M个音频信号帧内位于头尾的音频信号帧，从而有效防止数据调取越界。
相对应的，若按照上述方式计算历史能量值，那么在计算出M个音频信号帧内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列之后，检测设备可以从中提取M 个音频信号帧内位于中间的几个音频信号帧内的信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，再利用其进行能量历史值的计算。
在本实施例中，检测设备通过判断所述若干个音频信号帧中是否存在对应的能量历史值大于预设第一能量阈值的音频信号帧；若是，则获取第一个对应的能量历史值大于预设能量阈值的目标音频信号帧，再判断目标音频信号帧对应的能量历史值和目标音频信号帧之后的两个音频信号帧对应的能量历史值之和是否大于第二能量阈值；若是，则确认所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，从而能够更准确地判断若干个音频信号帧中是否包括疑似检测脉冲，提高后续时钟不同步检测的准确性。
(2)检测设备对疑似检测脉冲的信息进行计算保存。
检测设备在判断出若干个音频信号帧中包括疑似检测脉冲后，其会获取疑似检测脉冲内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列。
由于检测设备在判断若干个音频信号帧中是否包括疑似检测脉冲时，已经计算了若干个音频信号帧内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列。因此，检测设备可以直接去获取若干个音频信号帧中疑似检测脉冲内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，不再需要重复计算，从而能够节约计算资源。
在一个可选的实施例中，检测设备除计算并保存疑似检测脉冲对应的第一互相关序列 filterRxyBufs之外，还保存疑似检测脉冲所在的音频信号帧的帧头序号framID、从M帧音频信号帧中开始筛选疑似检测脉冲的起始信号点的序号sampleIndex以及疑似检测脉冲中第一个信号点的序号recordPluseIndex。
其中，疑似检测脉冲中第一个信号点的序号recordPluseIndex用于预估疑似检测脉冲组中其他各个脉冲所在的音频信号帧的帧头序号，可以了解的是，仅疑似检测脉冲组中第一个添加的疑似检测脉冲的recordPluseIndex能够用于计算其他2m-1个脉冲所在的音频信号帧的帧头序号。
(3)检测设备对筛选出的疑似检测脉冲进行分组归类。
由于音频信号帧中有大量噪音的存在，并且，在设计脉冲音频信号时，脉冲音频信号中相邻检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同，因此，为保证准确地捕获到2m个真实的检测脉冲，在未确定疑似检测脉冲是否为真实的检测脉冲之前，需要对所有的疑似检测脉冲进行分组归类。
具体地，检测设备将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组。
在一个可选的实施例中，为准确地对筛选出的疑似检测脉冲进行分组归类，请参阅图5，步骤S102包括步骤S102l～S1024，具体如下：
S102l：若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列。
S1022：判断所述若干个音频信号帧的帧头序号是否存在已建立的疑似检测脉冲组对应的帧头序号。
在本申请实施例中，已建立的疑似检测脉冲均有其对应的2m个帧头序号，检测设备判断若干个音频信号帧的帧头序号是否存在所述已建立的疑似检测脉冲组对应的帧头序号。
S1023：若是，则将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组内。
若是，则表示该音频信号帧内的疑似检测脉冲为某一疑似检测脉冲组内的脉冲，检测设备将其添加至该对应的疑似检测脉冲组内。
S1024：若否，则根据所述音频信号帧内的疑似检测脉冲新建一个疑似检测脉冲组，并根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号。
若否，则表示该音频信号帧内的疑似检测脉冲不属于任何一个已建立的疑似检测脉冲组，因而，检测设备根据音频信号帧内的疑似检测脉冲新建一个疑似检测脉冲组，并根据疑似检测脉冲的第一个信号点的序号recorctPluseIndex，获取所述疑似检测脉冲组内其他2m-1 疑似检测脉冲的帧头序号。
具体地，在一个可选的实施例中，请参阅图6，为准确地计算疑似检测脉冲所在音频信号帧的帧头序号，步骤S1024包括步骤S10241～S10242，具体如下：
S10241：根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号和相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，得到所述疑似检测脉冲组内其他2m-1个疑似检测脉冲的第一个信号点的序号。
由于在设计脉冲音频信号时，脉冲音频信号中相邻两个检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同，因此，在麦克风采集音频信号帧时，疑似检测脉冲之间间隔的信号点的个数也理应相同。
因此，检测设备根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号和相邻检测脉冲之间间隔的信号点的个数，得到所述疑似检测脉冲组内其他2m-1个疑似检测脉冲的第一个信号点的序号。
例如：请参阅图3，假设第一个疑似检测脉冲的第一个信号点的序号已知，那么同一组内的第二疑似检测脉冲将会出现在48000个信号之后，依据此，检测设备可计算出疑似检测脉冲组内的其他2m-1个疑似检测脉冲的第一信号点的序号。
需要说明的是，步骤S10241中得到的疑似检测脉冲组内其他2m-1个疑似检测脉冲的第一信号点的序号为信号点序号的理论值，但是，实际中筛选出疑似检测脉冲的第一个信号点的序号与理论值之间可能存在一定程度的偏差。
S10242：根据检测所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号。
检测设备根据检测所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号。
具体地，检测设备根据疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的第一个信号点的序号以及每个音频信号帧中信号点的个数，即可得到疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲所在音频信号帧的帧头序号。
在本实施例中，检测设备基于帧头序号判断是将音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的已建立的疑似检测脉冲组内，还是根据音频信号帧内的疑似检测脉冲新建一个疑似检测脉冲组，实现了对筛选出的疑似检测脉冲进行有效地分组归类，便于后续从若干个疑似检测脉冲组中查找出包括真实的检测脉冲的目标检测脉冲组。
S103：从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组。
检测设备从所有疑似检测脉冲组中查找包括检测脉冲的目标检测脉冲组。
其中，该目标检测脉冲组中的疑似检测脉冲为真实的检测脉冲，
在一个可选的实施例中，在执行步骤S103之前，请参阅图7，该时钟不同步的检测方法还包括步骤S108～S109，具体如下：
S108：判断所述若干个音频信号帧的帧头序号中是否存在所述疑似检测脉冲的帧头序号，若是，则确认对应的所述疑似脉冲组增加一个已来临脉冲。
检测设备在获取到若干个音频信号帧时，除执行步骤S102之外，还要执行步骤S108，两者的技术目的不同，S102在于检测若干个音频信号帧中是否包括疑似检测脉冲，并对筛选出的疑似检测脉冲进行分组归类。而步骤S108并不考虑若干个音频信号帧是否包括疑似检测脉冲，只要检测设备判断出若干个音频信号帧的帧头序号中存在任意一个疑似检测脉冲组内的疑似检测脉冲的帧头序号，则确认对应的疑似脉冲组增加一个已来临脉冲。
S109：判断所述疑似检测脉冲组内已来临脉冲的数量是否不小于预设已来临脉冲数量阈值，以及所述疑似检测脉冲组内已添加的疑似检测脉冲的数量是否不小于预设已添加脉冲数量阈值，若均是，则确认所述疑似检测脉冲组为有效检测脉冲组，若否，则删除所述疑似检测脉冲组。
检测设备判断各个疑似检测脉冲组是内已来临脉冲的数量是否不小于预设已来临脉冲数量阈值totalPlusesNum，以及疑似检测脉冲组内已添加的疑似检测脉冲的数量是否不小于预设已添加脉冲数量阈值effectivePlusesNum，若均是，则确认该疑似检测脉冲组为有效检测脉冲组，若否，则删除该疑似检测脉冲组。
需要说明的是，有效检测脉冲组并不代表该检测脉冲组为包含真实的检测脉冲的目标检测脉冲组。
在本实施例中，通过对每个疑似检测脉冲组已来临脉冲的数量和已添加的疑似检测脉冲的数量进行判断，能够删除掉不符合条件的疑似检测脉冲组，提高时钟不同步检测的效率。
在一个可选的实施例中，为准确地从有效检测脉冲组中获取目标检测脉冲组，请参阅图 8，步骤S103包括步骤S1031～S1032。
S1031：获取所述有效检测脉冲组。
由于检测设备已经删除所有无效的检测脉冲组，因此，此时检测设备能够获取的就是有效检测脉冲组。
S1032：判断所述有效检测脉冲组内的已来临脉冲是否不小于m+1个，若是，则确认所述有效检测脉冲组为目标检测脉冲组。
检测设备判断有效检测脉冲组内已来临的脉冲的数量是否不少于m+1个，若是，检测设备确认有效检测脉冲组为目标检测脉冲组。
这是由于脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，为了计算m个时钟漂移值，目标检测脉冲组中至少需要m+1个疑似检测脉冲已经来临，才能开始计算时钟漂移值。
S104：根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲。
检测设备在获取到目标检测脉冲组后，根据所述目标检测脉冲组内检测脉冲对应的第一互相关序列，获取目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列。
在一个可选的实施例中，检测设备在获取到目标检测脉冲组后，先获取第1个检测脉冲对应的第一互相关序列与第m个检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列，当后续第m+1个检测脉冲来临时，再获取第2个检测脉冲对应的第一互相关序列与第m+1个检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列，并依次类推，直至第2m个检测脉冲来临，获取到目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列。
该第二互相关序列表示的是目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列，其能够体现目标检测脉冲组内每对检测脉冲的互相关性。与疑似检测脉冲对应的第一互相序列不同，疑似检测脉冲对应的第一互相关序列体现的则是疑似检测脉冲内每个信号点与脉冲音频信号中对应的信号点之间的互相关性。
在本申请实施例中，第二互相关序列中包括若干个第二互相关值，第二互相关序列的具体计算方法仍为FFT重叠相加法，在此不进行赘述。
S105：获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
检测设备获取所述目标检测脉冲组中每对检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值。
其中，该峰值是指每对检测脉冲对应的所述第二互相关序列中最大的第二互相关值。
之后，检测设备获取峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数以及扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数。
其中，峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数是指一对疑似检测脉冲中峰值位置处的两个信号点之间间隔的信号点的个数。
请参阅图9，图9为本申请一个实施例提供的一对检测脉冲对应的第二互相关序列的峰值的示意图。可以看到，图9所示的前1个检测脉冲和后1个检测脉冲为一对检测脉冲，其中间间隔m个检测脉冲，条纹处即为峰值的位置，故检测设备要获取的就是两个条纹位置处的信号点的序号，通过两个序号相减，获取到中间间隔的信号点的个数。
每对检测脉冲之间间隔的信号的个数是指在设计脉冲音频信号时，一对检测脉冲之间间隔的信号点的个数，其是为一个预设值。
可以理解的是，本申请实施例中，脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，也即m对检测脉冲，m对检测脉冲之间间隔的信号点的个数均是相同的。
最后，检测设备根据各个峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对检测脉冲之间间隔的信号点的个数之间的差值，获取麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
在一个可选的实施例中，请参阅图10，为更准确地计算时钟漂移值，提升时钟不同步的检测准确性，步骤S105包括步骤S1051～S1053，具体如下：
S1051：获取每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值。
S1052：根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数、扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数和预设的时钟漂移计算公式，得到若干个时钟漂移值。
其中，预设的时钟漂移计算公式如下：
其中，PPM表示时钟漂移值(也即节点晶振精准度)，K为一对检测脉冲之间间隔的信号点的理论个数，N为一个峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数，也可以理解为一对检测脉冲之间间隔的信号点的真实个数。
S1053：根据若干个所述时钟漂移值的中位数，得到所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
检测设备获取若干个时钟漂移值的中位数，得到所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值，使得该漂移值能够更综合地体现出当前时钟不同步的情况，提高时钟不同步检测的准确性。
本申请实施例首先获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同，这种通过播放脉冲音频信号进行时钟不同步检测的方式能够有效降低对会议通话的干扰，提高检测的灵活性；之后，在若干个音频信号帧包括疑似检测脉冲时，将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组，再从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组，从而高效地捕捉到包括真实脉冲的目标检测脉冲组，有效抵抗噪音信号的干扰；最后，再根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m 个检测脉冲；获取所述目标检测脉冲组中每对所述疑似检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值，由于计算出的第二互相关序列的峰值明显，因而使得获取的时钟漂移值更为精准，有效提高时钟不同步检测的准确性和检测效率。
请参见图11，为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或两者的结合实现成为时钟不同步的检测设备的全部或一部分。该装置 11包括：
第一获取单元111，用于获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同；
第一分组单元112，用于若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；其中，所述音频信号帧内和所述脉冲音频信号中的序号相同的信号点为对应的信号点；
第一查找单元113，用于从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组；
第一运算单元114，用于根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲；
第二运算单元115，用于获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
需要说明的是，上述实施例提供的时钟不同步的检测装置在执行时钟不同步的检测方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分为不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的时钟不同步的检测装置与时钟不同步的检测方法属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
请参见图12，为本申请一个实施例提供的时钟不同步的检测设备的结构示意图。如图 12所示，该时钟不同步的检测设备12可以包括：处理器120、存储器121以及存储在该存储器121并可以在该处理器120上运行的计算机程序122，例如：时钟不同步的检测程序；该处理器120执行该计算机程序122时实现上述各方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，该处理器120执行该计算机程序122时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图12所示模块111至115的功能。
其中，处理器120可以包括一个或多个处理核心。处理器120利用各种接口和线路连接内的时钟不同步的检测设备12各个部分，通过运行或执行存储在存储器121内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储器121内的数据，执行时钟不同步的检测设备12的各种功能和处理数据，可选的，处理器120可以采用数字信号处理(Digital SignalProcessing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programble Logic Array，PLA)中的至少一个硬件形式来实现。处理器120可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责触摸显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器120中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器121可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器121包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器121可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器121可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控指令等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器121可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器120的存储装置。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质可以存储有多条指令，该指令适用于由处理器加载并执行上述图1、图4至图8、图10所示实施例的方法步骤，具体执行过程可以参见图1、图4至图8、图10所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (11)
1.一种时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同；
若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；其中，所述音频信号帧内和所述脉冲音频信号中的序号相同的信号点为对应的信号点；
从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组；
根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲；
获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
2.根据权利要求1所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列之前，包括步骤：
判断所述若干个音频信号帧中是否存在对应的能量历史值大于预设第一能量阈值的音频信号帧；若是，则获取第一个对应的能量历史值大于预设能量阈值的目标音频信号帧；
判断目标音频信号帧对应的能量历史值和目标音频信号帧之后的两个音频信号帧对应的能量历史值之和是否大于第二能量阈值；若是，则确认所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲。
3.根据权利要求2所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述判断所述若干个音频信号帧中是否存在能量历史值大于预设第一能量阈值的音频信号帧之前，包括步骤：
获取所述音频信号帧内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列；
根据每个所述音频信号帧对应的所述第一互相关序列、预设平滑因子以及预设的能量历史值计算公式，获取每个所述音频信号帧对应的能量历史值。
4.根据权利要求1所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述疑似检测脉冲组包括若干个疑似检测脉冲的帧头序号，
所述将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组，包括步骤：
判断所述若干个音频信号帧的帧头序号是否存在已建立的疑似检测脉冲组对应的帧头序号；
若是，则将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组内；
若否，则根据所述音频信号帧内的疑似检测脉冲新建一个疑似检测脉冲组，并根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号。
5.根据权利要求4所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号，包括步骤：
根据检测出所述疑似检测脉冲的第一个信号点的序号和相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，得到所述疑似检测脉冲组内其他2m-1个疑似检测脉冲的第一个信号点的序号；
根据检测所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的第一个信号点的序号，获取所述疑似检测脉冲组内其他疑似检测脉冲的帧头序号。
6.根据权利要求1所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述疑似检测脉冲组包括若干个疑似检测脉冲的帧头序号，
所述从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组之前，包括步骤：
判断所述若干个音频信号帧的帧头序号中是否存在所述疑似检测脉冲的帧头序号，若是，则确认对应的所述疑似检测脉冲组增加一个已来临脉冲；
判断所述疑似检测脉冲组内已来临脉冲的数量是否不小于预设已来临脉冲数量阈值，以及所述疑似检测脉冲组内已添加的疑似检测脉冲的数量是否不小于预设已添加脉冲数量阈值，若均是，则确认所述疑似检测脉冲组为有效检测脉冲组，若否，则删除所述疑似检测脉冲组。
7.根据权利要求6所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组，包括步骤：
获取所述有效检测脉冲组；
判断所述有效检测脉冲组内的已来临脉冲是否不小于m+1个，若是，则确认所述有效检测脉冲组为目标检测脉冲组。
8.根据权利要求1所述的时钟不同步的检测方法，其特征在于，所述获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值，包括步骤：
获取每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值；
根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数、扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数和预设的时钟漂移计算公式，得到若干个时钟漂移值；
根据若干个所述时钟漂移值的中位数，得到所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
9.一种时钟不同步的检测装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取麦克风当前采集的若干个音频信号帧；其中，所述音频信号帧为扬声器播放脉冲音频信号时被麦克风采集的信号帧，所述脉冲音频信号中包括2m个检测脉冲，相邻所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数相同；
第一分组单元，用于若检测所述若干个音频信号帧内包括疑似检测脉冲，则获取所述疑似检测脉冲内每个信号点与所述脉冲音频信号中对应的信号点之间的第一互相关序列，并将所述音频信号帧内的疑似检测脉冲添加至对应的疑似检测脉冲组；其中，所述音频信号帧内和所述脉冲音频信号中的序号相同的信号点为对应的信号点；
第一查找单元，用于从所有所述疑似检测脉冲组中查找包括所述检测脉冲的目标检测脉冲组；
第一运算单元，用于根据所述目标检测脉冲组内所述检测脉冲对应的第一互相关序列，获取所述目标检测脉冲组内每对检测脉冲对应的第一互相关序列之间的第二互相关序列；其中，一对所述检测脉冲之间间隔m个检测脉冲；
第二运算单元，用于获取所述目标检测脉冲组中每对所述检测脉冲对应的所述第二互相关序列的峰值，根据各个所述峰值对应的两个信号点之间间隔的信号点的个数和扬声器播放的每对所述检测脉冲之间间隔的信号点的个数，获取所述麦克风与所述扬声器之间的时钟漂移值。
10.一种时钟不同步的检测设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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