CN113613221B - Tws主设备、tws从设备、音频设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种TWS主设备、TWS从设备、音频设备及系统。该主设备包括采样缓存、音频写入控制电路、计数器和音频同步控制器；音频写入控制电路用于每当采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个固定采样长度的音频数据段写入采样缓存中；计数器用于对主设备已完成音频采样的音频数据段的数量进行计数；音频同步控制器用于对采样缓存中的音频数据段，根据参考采样时段控制其音频采样的时间；音频同步控制器还用于向从设备发送对齐指令，然后再向从设备发送同步开始指令。本发明可以减少主设备和从设备由于音频同步需要交互的次数。

Description

TWS主设备、TWS从设备、音频设备及系统

技术领域

本发明涉及TWS音频技术领域，尤其涉及一种TWS主设备、TWS从设备、音频设备及系统。

背景技术

随着蓝牙音频技术的不断发展，通过有线方式连接的传统音频设备(如音响、耳机)逐步被内置蓝牙芯片的无线设备替代，如目前较为常见的蓝牙耳机、蓝牙音响等无线音频设备，给人们的生活和工作带来了较好的体验和便利性，然而，目前的无线音频设备在音频播放过程中，很难像传统音频设备一样，将声音信号同步输出到喇叭，以TWS蓝牙耳机为例，左、右耳机中一者作为TWS主设备，另一者作为TWS从设备，二者之间可通过无线蓝牙信号建立连接，又各自独立，无论是一方侦听蓝牙音频源设备并转发至另一方的音频传输方式，还是双方各自侦听蓝牙音源设备的音频传输方式，都需要对音信号进行同步处理，使TWS主设备和TWS从设备的音频信号在输至喇叭时达到同步播放。

在目前的TWS主设备与TWS从设备之间的音频同步过程中，TWS主设备需要每隔一段时间预估未来某一音频点的播放时间，并将其发送给TWS从设备，TWS从设备在接收到这些信息后进行音频播放调节，实现两者的音频同步，显然，这种方式增加了蓝牙TWS主设备与蓝牙TWS从设备的信息交互次数。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种TWS主设备、TWS从设备、音频设备及系统，可以减少TWS主设备和TWS从设备由于音频同步需要交互的次数。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种TWS主设备，所述TWS主设备包括采样缓存、音频写入控制电路、计数器和音频同步控制器；

所述音频写入控制电路用于每当所述采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存的存储空间大小相同；

所述计数器用于对所述TWS主设备已完成音频采样的音频数据段的数量进行计数；

所述音频同步控制器用于对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在一参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N为所述计数器当前的计数值；

所述音频同步控制器还用于向TWS从设备发送对齐指令，然后再向所述TWS从设备发送同步开始指令，以及控制所述TWS从设备从音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样，其中，所述对齐指令包括所述TWS主设备采用的参考采样时段的信息，所述对齐指令用于使所述TWS从设备采用与所述TWS主设备一致的参考采样时段，所述同步开始指令包括所述同步音频数据起始的参考采样时段的信息，所述同步开始指令用于使所述TWS从设备与所述TWS主设备从同一参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样。

进一步地，所述对齐指令包括所述计数器的一计数值及其对应的参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻；所述同步开始指令包括所述同步音频数据起始的参考采样时段对应的所述计数器的计数值。

进一步地，所述音频同步控制器被配置成：先对所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻进行预估，再计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差，从而实现对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

进一步地，所述音频同步控制器被配置成每隔多个音频数据段的时间执行一次对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种TWS从设备，所述TWS从设备包括音频写入控制电路、采样缓存、计数器和音频同步控制器；

所述音频写入控制电路用于每当所述采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存的存储空间大小相同；

所述音频同步控制器用于在所述TWS从设备同步所述TWS主设备的参考时钟后，根据所述TWS主设备发送的对齐指令设置所述计数器，使所述TWS从设备根据所述计数器的计数值得到与所述TWS主设备一致的参考采样时段，然后对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在所述参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N’为所述计数器当前的计数值，所述对齐指令包括所述主设备采用的参考采样时段的信息；

所述计数器用于在被所述音频同步控制器设置后，每当所述采样缓存中的音频数据段完成音频采样时对自身的计数值执行加1操作；

所述音频同步控制器还用于在接收到所述TWS主设备发送的同步开始指令后从中获取音频同步起始的参考采样时段的信息，以及控制所述TWS从设备从所述音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样。

进一步地，所述音频写入控制电路被配置成：在所述TWS从设备接收到所述TWS主设备发送的对齐指令之前，向所述采样缓存写入的音频数据段为静音数据。

进一步地，所述音频同步控制器被配置成：先对所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻进行预估，再计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N’+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差，从而实现对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

进一步地，所述音频同步控制器被配置成每隔多个音频数据段的时间执行一次对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种音频设备，包括上述的TWS主设备和/或上述的TWS从设备。

进一步地，所述音频设备为TWS耳机或TWS音响。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种音频系统，包括：

上述的音频设备；

蓝牙音源设备，用于向所述音频设备提供音频数据。

本发明提供的TWS主设备，通过音频写入控制电路将音频数据中固定采样长度的音频数据段写入采样缓存中，实现对音频数据进行固定采样长度的音频数据段的划分，同时通过计数器对各音频数据段分别设置一参考采样时段，音频同步控制器根据参考采样时段控制对应的音频数据段的音频采样时间，使TWS主设备的音频数据能够按照设定的规则进行采样、播放，且音频同步控制器还向从设备发送对齐指令和同步开始指令，使TWS从设备采用与TWS主设备一致的参考采样时段控制音频数据段的音频采样时间，以及使TWS从设备与TWS主设备从同一参考采样时段开始对相同的同步音频数据进行音频采样，并且之后可以按照相同的参考采样时段控制相同的音频数据段的采样，从而不仅可以减少TWS主设备和TWS从设备由于音频同步需要交互的次数，减少带宽的占用，还有利于在TWS从设备接入TWS网络后，快速实现TWS主设备和TWS从设备之间的音频同步，在TWS主设备和TWS从设备开始音频同步时，能够以较小的偏差输出同步音频。

附图说明

以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明所提供的一种TWS主设备的示意图；

图2为本发明所提供的一种TWS从设备的示意图；

图3和图4是本发明实施例提供的音频数据段和参考采样时段的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种TWS主设备的示意图，该TWS主设备包括采样缓存11、音频写入控制电路12、计数器13和音频同步控制器14；

所述音频写入控制电路12用于每当所述采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存11的存储空间大小相同，采样缓存11可以是从TWS主设备的一存储器上划分出的一存储空间；

所述计数器13用于对所述TWS主设备已完成音频采样的音频数据段的数量进行计数；

所述音频同步控制器14用于对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在一参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N为所述计数器当前的计数值；

其中，该参考时钟可以是TWS主设备的本地时钟，也可以是与TWS主设备建立蓝牙连接的蓝牙音源设备的本地时钟，TWS主设备可以将该参考时钟作为自身与TWS从设备之间的TWS网络时钟；

本发明实施例中，音频数据可以为PCM(脉冲编码调制)数据，其可以是音频解码后的音频数据，也可以是音频解码后再经过音效处理得到的音频数据，音频数据可以来自于蓝牙音源设备，也可以来自于TWS主设备的本地；

例如，音频同步控制器14可以从TWS主设备开机后的起始采样时刻T0开始进行参考采样时段的划分，即当采样缓存11中的音频数据段为第一个作为采样对象的音频数据段时，此时，N＝0，则第一个作为采样对象的音频数据段对应参考采样时段(T0，T0+Δt)，当采样缓存11中的音频数据段为第二个作为采样对象的音频数据段时，此时，N＝1，则第二个作为采样对象的音频数据段对应参考采样时段(T0+Δt，T0+Δt*2)，当采样缓存11中的音频数据段为第三个作为采样对象的音频数据段时，此时，N＝2，则第三个作为采样对象的音频数据段对应参考采样时段(T0+Δt*2，T0+Δt*3)……；

其中，Δt为预设值，其为每个参考采样时段的时长，对应每一个固定采样长度的音频数据段在预设采样率(TWS主设备和TWS从设备使用的音频采样率)下的采样时长，例如，以48k的采样率为例，若采用的Δt为2ms，则每一个固定采样长度的音频数据段包含96份样点数据；

其中，本发明实施例中，Δt的大小可以根据所需进行设置，可以理解的是，Δt越大时产生的延时也会越大；

优选地，Δt可以小于一个标准蓝牙音频数据包中音频数据的采样时长，例如，Δt可以为2ms-5ms中的任意值，例如，可以是2.9ms；

所述音频同步控制器14还用于向TWS从设备发送对齐指令，然后再向TWS从设备发送同步开始指令，以及控制TWS从设备从音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样，其中，所述对齐指令包括所述主设备采用的参考采样时段的信息，所述对齐指令用于使所述TWS从设备采用与所述TWS主设备一致的参考采样时段，所述同步开始指令包括所述同步音频数据起始的参考采样时段的信息，所述同步开始指令用于使所述TWS从设备与所述TWS主设备从同一参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样。

本发明实施例提供的TWS主设备，通过音频写入控制电路将音频数据中固定采样长度的音频数据段写入采样缓存中，实现对音频数据进行固定采样长度的音频数据段的划分，同时通过计数器对各音频数据段分别设置一参考采样时段，音频同步控制器根据参考采样时段控制对应的音频数据段的音频采样时间，使TWS主设备的音频数据能够按照设定的规则进行采样、播放，且音频同步控制器还向从设备发送对齐指令和同步开始指令，使TWS从设备采用与TWS主设备一致的参考采样时段控制音频数据段的音频采样时间，以及使TWS从设备与TWS主设备从同一参考采样时段开始对相同的同步音频数据进行音频采样，并且之后可以按照相同的参考采样时段控制相同的音频数据段的采样，从而不仅可以减少TWS主设备和TWS从设备由于音频同步需要交互的次数，减少带宽的占用，还有利于在TWS从设备接入TWS网络后，快速实现TWS主设备和TWS从设备之间的音频同步，在TWS主设备和TWS从设备开始音频同步时，能够以较小的偏差输出同步音频。

其中，TWS主设备中的音频同步控制器向TWS从设备发送的TWS主设备划分的参考采样时段的信息可以是任一参考采样时段的信息，例如，可以是一参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻，由于参考采样时段为连续划分且每一参考采样时段的时长Δt是固定的(Δt可以预设在TWS从设备中)，因此，在TWS从设备得到TWS主设备划分的任一参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻后，TWS从设备即可得知各参考采样时段的信息，这样TWS主设备无需将每一个参考采样时段的信息都发送至TWS从设备；

例如，在一实施例中，所述对齐指令包括所述计数器的一计数值及其对应的参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻，例如，所述对齐指令包括所述计数器当前的计数值及其对应的参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻。

在TWS主设备和TWS从设备采用相同的参考采样时段控制音频数据段的采样后，TWS主设备和TWS从设备可以从相同的参考采样时段开始对相同的同步音频数据进行采样，在此情况下，由于同步音频数据是相同的，因此TWS主设备和TWS从设备从同步音频数据划分出的第一个音频数据段是相同的且对应的参考采样时段也是相同的，划分出的第二个音频数据段是相同的且对应的参考采样时段也是相同的……，从而实现TWS主设备和TWS从设备之间的音频同步播放；

例如，在一实施例中，所述音频同步控制器14通过以下方式实现根据所述参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))控制所述采样缓存11中的音频数据段的音频采样的时间：

步骤a：所述音频同步控制器预估所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻；

例如，所述音频同步控制器14可以根据上一个音频数据段的实际采样结束时刻，预估当前采样的音频数据段(即采样缓存11中的音频数据段)的采样结束时刻，或者音频同步控制器14根据当前采样的音频数据段的当前采样状况(如包括该音频数据段的实际采样起始时刻、当前时刻以及在当前时刻该音频数据段的已采样数据量)预估当前采样的音频数据段的采样结束时刻；

步骤b：所述音频同步控制器计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差并通过音频重采样方式对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差。

具体地，若预估的采样结束时刻超过该音频数据段对应的参考采样时段的结束时刻，则音频同步控制器可以通过重采样方式对该音频数据段进行压缩(如减少该音频数据段中的样点数量)，其中，压缩量可以由两者之间的时间差确定；

若预估的采样结束时刻未超过该音频数据段对应的参考采样时段的结束时刻，则音频同步控制器可以通过重采样方式对该音频数据段进行拉伸(如增加该音频数据段中的样点数量)，拉伸量可以由两者之间的时间差确定。

优选地，本发明实施例中，音频同步控制器14被配置有每隔预设时间执行一次步骤a-b，即音频同步控制器14无需对划分的每一个音频数据段根据其对应的参考采样时段对其进行音频重采样，可以每隔多个音频数据段的时间执行一次步骤a-b，以减少音频同步控制器14的运算负荷。

例如，在一实施例中，所述音频同步起始的参考采样时段的信息包括所述音频同步起始的参考采样时段对应的所述计数器的值。

其中，本发明实施例中，所述TWS主设备为成对的蓝牙耳机中的主耳机，或者为成对的蓝牙音响中的主音响，其中，TWS主设备可以包括DAC或者其他接口，以实现对TWS主设备的采样缓存的采样。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种TWS从设备的示意图，所述TWS从设备包括音频写入控制电路22、采样缓存21、计数器23和音频同步控制器24；

所述音频写入控制电路22用于每当所述采样缓存21中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存的存储空间大小相同，采样缓存21可以是从TWS从设备的一存储器上划分出的一存储空间；

本发明实施例中，TWS从设备的音频数据可以为PCM(脉冲编码调制)数据，其可以是音频解码后的音频数据，也可以是音频解码后再经过音效处理得到的音频数据，音频数据可以来自于蓝牙音源设备或者TWS主设备，也可以来自于TWS从设备的本地；

所述音频同步控制器24用于在所述TWS从设备同步所述TWS主设备的参考时钟后，根据所述TWS主设备发送的对齐指令设置所述计数器，使所述TWS从设备根据所述计数器的计数值得到与所述TWS主设备一致的参考采样时段，然后对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在所述参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N’为所述计数器当前的计数值，所述对齐指令包括所述主设备采用的参考采样时段的信息；

其中，Δt为预设值，其为每个参考采样时段的时长，对应每一个固定采样长度的音频数据段在预设采样率(TWS主设备和TWS从设备使用的音频采样率)下的采样时长，例如，以48k的采样率为例，若采用的Δt为2ms，则每一个固定采样长度的音频数据段包含96份样点数据，TWS从设备中的Δt与TWS主设备中的Δt相同，TWS从设备中的采样缓存与TWS主设备中的采样缓存的存储空间大小相同。

所述计数器23用于在被所述音频同步控制器设置后，每当所述采样缓存中的音频数据段完成音频采样时对自身的计数值执行加1操作；

所述音频同步控制器24还用于在接收到所述主设备发送的同步开始指令后从中获取音频同步起始的参考采样时段的信息，以及控制所述从设备从所述音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样。

本发明实施例提供的TWS从设备，通过音频写入控制电路将音频数据中固定采样长度的音频数据段写入采样缓存中，实现对音频数据进行固定采样长度的音频数据段的划分，且通过计数器和音频同步控制器使TWS从设备采用与TWS主设备一致的参考采样时段控制音频数据段的音频采样时间，以及使TWS从设备与TWS主设备从同一参考采样时段开始对相同的同步音频数据进行音频采样，并且之后可以按照相同的参考采样时段控制相同的音频数据段的采样，从而不仅可以减少TWS主设备和TWS从设备由于音频同步需要交互的次数，减少带宽的占用，还有利于快速实现TWS主设备和TWS从设备之间的音频同步，在TWS主设备和TWS从设备开始音频同步时，能够以较小的偏差输出同步音频。

可以理解的是，TWS从设备划分的每一个音频数据段与TWS主设备划分的每一个音频数据段的采样长度(或数据大小)是相同的；

例如，在一实施例中，所述音频同步控制器24通过以下方式实现根据所述参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))控制所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间：

步骤c：所述音频同步控制器24预估所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻；

例如，音频同步控制器24可以根据上一个音频数据段的实际采样结束时刻，预估当前采样的音频数据段(即采样缓存21中的音频数据段)的采样结束时刻，或者音频同步控制器24可以根据可以根据当前采样的音频数据段的当前采样状况(如包括该音频数据段的实际采样起始时刻、当前时刻以及在当前时刻该音频数据段的已采样数据量)预估当前采样的音频数据段的采样结束时刻；

步骤d：所述音频同步控制器计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N’+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差并通过音频重采样方式对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差；

具体地，若预估的采样结束时刻超过该音频数据段对应的参考采样时段的结束时刻，则音频同步控制器24可以通过重采样方式对该音频数据段进行压缩(如减少该音频数据段中的样点数量)，其中，压缩量可以由两者之间的时间差确定；

若预估的采样结束时刻未超过该音频数据段对应的参考采样时段的结束时刻，则音频同步控制器24可以通过重采样方式对该音频数据段进行拉伸(如增加该音频数据段中的样点数量)，拉伸量可以由两者之间的时间差确定。

优选地，本发明实施例中，所述音频同步控制器24被配置有每隔预设时间执行一次步骤c-d。即音频同步控制器24无需对划分的每一个音频数据段根据其对应的参考采样时段对其进行音频重采样，可以每隔多个音频数据段的时间执行一次步骤c-d，以减少音频同步控制器24的运算负荷。

优选地，在一实施例中，所述音频写入控制电路被配置有：在所述TWS从设备接收到所述TWS主设备发送的对齐指令之前，向所述采样缓存写入的音频数据段为静音数据(即使TWS从耳机播放静音音频)，以提高用户体验。

即在TWS从设备与TWS主设备建立蓝牙连接后，可以先向采样缓存21中写入用于实现静音播放的音频数据段，每一个用于实现静音播放的音频数据段的采样长度仍为上述固定采样长度，TWS从设备通过对该用于实现静音播放的音频数据段进行音频采样，实现静音播放，在接收到TWS主设备划分的参考采样时段的信息后，TWS从设备的音频同步控制器得到T0并设置自身的计数器，之后音频同步控制器可通过计数器当前的计数值可以确定当前时刻所处的参考采样时段，然后预估当前采样的音频数据段(采样缓存21中的音频数据段)的采样结束时刻，再根据预估的采样结束时刻与当前时刻所处的参考采样时段的结束时刻之间的时间差对该音频数据段进行音频重采样，从而使得TWS从设备开始按照TWS主设备划分的参考采样时段控制自身音频数据段的采样时间，并在之后接收到TWS主设备发送的同步音频数据起始的参考采样时段的信息后，TWS从设备从所述同步音频数据起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样。

如图3所示，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5为TWS主设备按照播放顺序依次写入采样缓存11的5个音频数据段，Q1对应的参考采样时段为时钟1至时钟2所在的时段，Q2对应的参考采样时段为时钟2至时钟3所在的时段，Q3对应的参考采样时段为时钟3至时钟4所在的时段，Q4对应的参考采样时段为时钟4至时钟5所在的时段，Q5对应的参考采样时段为时钟5至时钟6所在的时段，通过TWS主设备根据参考采样时段控制对应的音频数据段的采样时间，可使TWS主设备的各音频数据段能够基本在各自对应的参考采样时段内完成采样；

P1、P 2、P 3、P 4、P 5为TWS从设备按照播放顺序依次写入采样缓存21的5个音频数据段，如图3所示，若TWS从设备不采用TWS主设备划分的参考采样时段，可以看出TWS从设备与TWS主设备的每一个音频数据段的实际播放时段将存在较大的时间偏差；

当TWS从设备接收到TWS主设备划分的参考采样时段的信息后，可以根据该信息确定出当前时刻所在的参考采样时段(也即当前采样的音频数据段对应的TWS主设备划分的参考采样时段)，然后根据该参考采样时段对当前采样的音频数据段进行音频重采样，以减小下一个音频数据段的实际采样时段与参考采样时段的偏差，使之后TWS从设备的音频数据段与TWS主设备的音频数据段的实际采样时段能够基本达到一致，例如，参见图4，TWS从设备在对音频数据段P2进行采样时，根据其对应的参考采样时段(即时钟2至时钟3所在的时段)进行音频重采样，这样可以使之后的Q3与P 3的实际采样时段能够基本达到一致(均在时钟3至时钟4所在的时段)，Q4与P 4的实际采样时段能够基本达到一致(均在时钟4至时钟5所在的时段)，Q5与P 5的实际采样时段能够基本达到一致(均在时钟5至时钟6所在的时段)，……；

之后，对于同一路同步音频数据，TWS主设备和TWS从设备可以从同一参考采样时段开始进行采样，即在同一参考采样时段开始分别写入各自的采样缓存。

例如，本发明实施例中，所述TWS从设备为成对的蓝牙耳机中的从耳机，或者为成对的蓝牙音响中的从音响，其中，TWS从设备可以包括DAC或者其他接口，以实现对TWS从设备的采样缓存的采样。

本发明还提供了一种音频设备，包括上述的TWS主设备和/或上述的TWS从设备。例如，该音频设备为TWS耳机或TWS音响。

本发明还提供了一种音频系统，包括：

上述的音频设备；

蓝牙音源设备，用于向所述音频设备提供音频数据。

例如，所述蓝牙音源设备包括手机、平板电脑、笔记本或者影音播放器。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。其中，附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或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，该模块、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，两个接连表示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，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。本文中对于各步骤的编号仅为了方便说明和引用，并不用于限定前后顺序，在不冲突的前提下，各步骤可以是同时执行或任意顺序执行。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种TWS主设备，其特征在于，所述TWS主设备包括采样缓存、音频写入控制电路、计数器和音频同步控制器；

所述音频写入控制电路用于每当所述采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存的存储空间大小相同；

所述计数器用于对所述TWS主设备已完成音频采样的音频数据段的数量进行计数；

所述音频同步控制器用于对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在一参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N，T0+Δt*(N+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N为所述计数器当前的计数值；

所述音频同步控制器还用于向TWS从设备发送对齐指令，然后再向所述TWS从设备发送同步开始指令，以及控制所述TWS从设备从音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样，其中，所述对齐指令包括所述TWS主设备采用的参考采样时段的信息，所述对齐指令用于使所述TWS从设备采用与所述TWS主设备一致的参考采样时段，所述同步开始指令包括所述同步音频数据起始的参考采样时段的信息，所述同步开始指令用于使所述TWS从设备与所述TWS主设备从同一参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样；

所述音频同步控制器被配置成：先对所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻进行预估，再计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差，从而实现对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

2.根据权利要求1所述的TWS主设备，其特征在于，所述对齐指令包括所述计数器的一计数值及其对应的参考采样时段的起始时刻和/或结束时刻；所述同步开始指令包括所述同步音频数据起始的参考采样时段对应的所述计数器的计数值。

3.根据权利要求1所述的TWS主设备，其特征在于，所述音频同步控制器被配置成每隔多个音频数据段的时间执行一次对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

4.一种TWS从设备，其特征在于，所述TWS从设备包括音频写入控制电路、采样缓存、计数器和音频同步控制器；

所述音频写入控制电路用于每当所述采样缓存中固定采样长度的音频数据段完成音频采样时，按照播放顺序将音频数据中下一个所述固定采样长度的音频数据段写入所述采样缓存中，其中，所述固定采样长度的音频数据段的数据大小与所述采样缓存的存储空间大小相同；

所述音频同步控制器用于在所述TWS从设备同步所述TWS主设备的参考时钟后，根据所述TWS主设备发送的对齐指令设置所述计数器，使所述TWS从设备根据所述计数器的计数值得到与所述TWS主设备一致的参考采样时段，然后对所述采样缓存中的音频数据段，根据所述计数器当前的计数值确定其在所述参考时钟上的参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))，并根据所述参考采样时段(T0+Δt*N’，T0+Δt*(N’+1))控制其音频采样的时间，其中，T0为所述TWS主设备的音频开始采样时刻，Δt为预设值，N’为所述计数器当前的计数值，所述对齐指令包括所述主设备采用的参考采样时段的信息；

所述计数器用于在被所述音频同步控制器设置后，每当所述采样缓存中的音频数据段完成音频采样时对自身的计数值执行加1操作；

所述音频同步控制器还用于在接收到所述TWS主设备发送的同步开始指令后从中获取音频同步起始的参考采样时段的信息，以及控制所述TWS从设备从所述音频同步起始的参考采样时段开始对同步音频数据进行音频采样；

所述音频同步控制器被配置成：先对所述采样缓存中的音频数据段的采样结束时刻进行预估，再计算预估的采样结束时刻与T0+Δt*(N’+1)之间的时间差，然后根据计算的时间差对所述采样缓存中的音频数据段进行压缩或拉伸，以减小其实际采样时段与参考采样时段之间的偏差，从而实现对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

5.根据权利要求4所述的TWS从设备，其特征在于，所述音频写入控制电路被配置成：在所述TWS从设备接收到所述TWS主设备发送的对齐指令之前，向所述采样缓存写入的音频数据段为静音数据。

6.根据权利要求4所述的TWS从设备，其特征在于，所述音频同步控制器被配置成每隔多个音频数据段的时间执行一次对所述采样缓存中的音频数据段的音频采样的时间的控制。

7.一种音频设备，其特征在于，包括如权利要求1-3中任一项所述的TWS主设备和/或如权利要求4-6中任一项所述的TWS从设备。

8.根据权利要求7所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备为TWS耳机或TWS音响。

9.一种音频系统，其特征在于，包括：

如权利要求7或8所述的音频设备；

蓝牙音源设备，用于向所述音频设备提供音频数据。