CN115482827A - 一种音频数据传输方法及装置和芯片 - Google Patents

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CN115482827A CN202211124729.0A CN202211124729A CN115482827A CN 115482827 A CN115482827 A CN 115482827A CN 202211124729 A CN202211124729 A CN 202211124729A CN 115482827 A CN115482827 A CN 115482827A
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余庆华
王泷
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Abstract

本申请公开了一种音频数据传输方法及装置，实现了音频根据电子设备的信道资源，自适应地最大化传输蓝牙音频数据，且最小化地降低了音质损失和时延的问题，保证了蓝牙音频质量，提升了用户体验。

Description

一种音频数据传输方法及装置和芯片
技术领域
本申请涉及但不限于计算机技术领域，尤指一种音频数据传输方法及装置和芯片。
背景技术
随着消费者对听音乐的要求越来越高，特别是基于Lossless(无损音频压缩编码的统称)音源的蓝牙无损音乐高品质的体验需求，对蓝牙音频数据的传输提出了更高品质的要求。但是，由于环境射频干扰等因素的影响，比如来自与蓝牙具有相同工作频段(2.4Gband)的Wi-Fi射频的强干扰，这样，无疑会降低蓝牙音频质量，从而降低用户体验。
发明内容
本申请提供一种音频数据传输方法及装置和芯片，能够保证蓝牙音频质量，提升用户体验。
本申请实施例提供一种音频数据传输方法，包括：
获取经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，所述蓝牙信道与所述Wi-Fi信道至少一部分频段重叠；
至少部分地基于所述第二传输速率与所述第一传输速率的比较，调节所述Wi-Fi信道的信道资源和/或所述蓝牙信道的信道资源。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任一项所述音频数据传输方法。
本申请实施例再一种实现蓝牙音频数据传输的电子设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有处理器可执行指令：所述处理器可执行指令在被所述处理器执行时，实施上述任一项所述的音频数据传输方法的步骤。
本申请实施例又提供一种芯片，包括处理器，所述处理器配置成执行上述任一项所述的音频数据传输方法。
本申请实施例还一种音频数据传输装置，包括：获取模块，处理模块；其中，获取模块，用于经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，所述蓝牙信道与所述Wi-Fi信道至少一部分频段重叠；用于至少部分地基于所述第二传输速率与所述第一传输速率的比较，调节所述Wi-Fi信道的信道资源和/或所述蓝牙信道的信道资源。
本申请实施例提供的音频数据传输方法及装置，实现了音频根据电子设备的信道资源，自适应地最大化传输蓝牙音频数据，且最小化地降低了音质损失和时延的问题，保证了蓝牙音频质量，提升了用户体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为蓝牙Lossless音频数据处理过程示意图；
图2为本申请实施例中音频数据传输方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中音频数据传输装置的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
随着真无线立体声(TWS，True Wireless Stereo)耳机的爆发式增长和普及，消费者在生活和工作中使用TWS耳机已非常普及和常见，比如听音乐、打电话、打游戏等。并且，随着TWS耳机降噪的发展，在地铁、公交车或机场这些嘈杂场景下，使用TWS降噪耳机比普通有线耳机有更好的体验。图1为蓝牙Lossless音频数据处理过程示意图，如图1所示，电子设备侧如手机侧，无损音源数据经过脉冲编码调制(PCM，Pulse Code Modulation)解码得到系统PCM数据、经过蓝牙音频编码如无损音频压缩编码(FLAC，Free Lossless AudioCodec)得到音频编码包后，由蓝牙发送模块发送；蓝牙耳机侧，由蓝牙模块接收音频编码包，再解码成PCM数据，PCM数据经过数模转换(DAC)和功率放大(AMP)处理后生成模拟数据，模拟数据由播放单元完成播放。其中，系统PCM数据包括经过音频PCM解码后的PCM数据、转采样(图1中未示出)等操作生成的PCM数据，音频PCM解码后的PCM数据为电子设备输入流(即音源数据流)的PCM原生码流。
在通过Wi-Fi信道接收无损音源数据，同时需要通过蓝牙信道发射蓝牙音频包的情况下，会导致蓝牙带宽降低，这样就不能保证蓝牙音频质量。若存在重叠的频段，通过Wi-Fi信道接收音源数据可能会对经由蓝牙信道发送音频数据产生干扰，反之亦然，而且，在这种环境射频干扰的影响下，压缩率过小和重传导致的延迟会导致用户对无损音乐体验感下降，甚至会发生卡顿和无声的情况。特别是在处理高品质的Lossless音乐的情况下，对蓝牙的带宽要求比游戏、有损音乐如MP3等更高，有的双声道Lossless音乐的带宽要求甚至达到了10Mbps。
在本文中，“音源数据”表示电子设备接收到的初始音频信号所携带的数据，“音频数据”或“蓝牙数据”表示电子设备传输至耳机端的输出音频信号所携带的数据，其中，电子设备可能对音源数据进行一系列处理，使得音频数据在至少一部分特征上与音源数据不同。
为了保证蓝牙音频质量，提升用户体验，本申请实施例提供一种音频数据传输方法，图2为本申请实施例中音频数据传输方法的流程示意图，如图2所示，可以包括：
步骤200：获取经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，蓝牙信道与Wi-Fi信道至少一部分频段重叠。
在一种示例性实例中，实时对第一传输速率和第二传输速率进行检测。在一种实施例中，可以按照预先设置的周期对第一传输速率和第二传输速率进行检测。
在一种实施例中，蓝牙信道与Wi-Fi信道至少一部分重叠的频段包括2.4G Hz频段、5G Hz频段等。在存在重叠频段的情况下，蓝牙信道与Wi-Fi信道会彼此干扰。
在一种示例性实例中，Wi-Fi信道可以包括Wi-Fi 2.4G信道。在一种示例性实例中，Wi-Fi信道可以包括Wi-Fi 5G信道。
步骤201：至少部分地基于第二传输速率与第一传输速率的比较，调节Wi-Fi信道的信道资源和/或蓝牙信道的信道资源。
在一种示例性实例中，调节Wi-Fi信道的信道资源，可以包括以下之一或任意组合：
调节Wi-Fi信道的时间片；
调节Wi-Fi信道的资源单元；
配置第一基本服务集(BSS)的BSS coloring字段；其中，第一基本服务集可以包括：音源数据的提供方所处的接入点(AP)和执行本申请实施例提供的音频数据传输方法的客户端(STA)。
具体来说，电子设备作为STA可请求AP对用于Wi-Fi通信以传送音源信号至少一部分的Wi-Fi信道的时间片进行调度，例如通过增加时间片来占据更多的信道资源，或为该STA分配更高优先度，以便利用时间片来抢占信道资源。另一方面，在Wi-Fi通信中，可将信道带宽的子载波划分为更小的部分，即资源单元(RU，Resource Unit)。RU是利用正交频分多址(OFDMA，orthogonal frequency-division multiple access)技术将信道带宽/子信道带宽进行划分后获得的一种频域资源形式。RU的大小可以是26-tone RU、52-tone RU、106-tone RU，242-tone RU、484-tone RU、996-tone RU等。STA能够读取资源单元分配信息，以获取分配给自己的资源单元的子载波范围，同时AP可以对资源单元进行调度，包括将离散的资源单元分配给特定STA、将原分配给第一STA的RU重新分配给第二STA等。此外，还可利用BSS着色技术来调节Wi-Fi信道资源。Wi-Fi通信可使用BSS coloring字段来区分BSS，AP可为每个通道分配一种颜色，以标识一组不应干扰的基本服务集，降低设备间的相互干扰，也可以通过为多个通道分别分配相应的颜色来调节信道资源，包括增加特定通道的信道资源等。
在一种示例性实例中，调节蓝牙信道的信道资源，可以包括以下之一或任意组合：
调节蓝牙信道的时间片；
调节用于输出音频数据的蓝牙信号的发射功率。
在一种示例性实例中，本申请实施例提供的音频数据传输方法，还可以包括：
获取经由蜂窝信号接收音源数据的第三传输速率；
基于第三传输速率与第一传输速率的比较，和/或第二传输速率与第一传输速率的比较，调节经由蜂窝信号接收音源数据的数据流量。
在一种示例性实例中，可调节经由蜂窝信号接收音源数据的数据流量，设备端的调节可包括打开/关闭4G网络开关、打开/关闭5G网络开关、调节App的数据流量。对数据流量的调节也可以通过如下方式来实现：请求基站调节接收蜂窝信号的信道的时间片、或请求基站调节接收蜂窝信号的信道的资源单元。基站的调节动作可以由设备端的请求或根据设备端的报告(例如CQI报告)来发起。
在一种示例性实例中，本申请实施例提供的音频数据传输方法，还可以包括：
对接收到的音源数据执行PCM解码以获得PCM数据；
对PCM数据执行蓝牙音频编码以获得待输出的所述音频数据。
在一种示例性实例中，音源数据可以采用PCM编码格式或无损音频格式。
在一种示例性实例中，音源数据可以采用WAV编码格式或FLAC编码格式。
在一种示例性实例中，音频数据采用的编码参数与音源数据采用的编码参数可以一致。在一种示例性实例中，编码参数可以包括但不限于如：采样率和/或采样位深。
在一种示例性实例中，对于对音源数据对应的PCM数据无压缩编码的情况，调节Wi-Fi信道的信道资源进一步包括：
通过对Wi-Fi信道的信道资源的调节，使得音源数据对应的PCM数据量至少与音频数据对应的PCM数据量相当。在一种实施例中，对相当可以包括相等，或大致相等，比如音源数据对应的PCM数据量与音频数据对应的PCM数据量的比值为1：1。
在一种示例性实例中，对于对音源数据对应的PCM数据压缩编码的情况，调节Wi-Fi信道的信道资源进一步包括：使得第二传输速率最大化。
在一种示例性实例中，使得第二传输速率最大化，可以包括：
将音源数据对应的PCM数据的传输速率调整为第二传输速率的预设数量倍以上；根据音源数据对应的PCM数据的传输速率确定第一传输速率。其中，音源数据采用无损音频格式，无损音频格式例如包括FLAC、苹果无损音频编解码(ALAC，Apple Lossless AudioCodec)等。
在一种示例性实例中，对音源数据采用无损音频格式的情况，采用无损音频格式的压缩率大于或等于预先设置的压缩率阈值。在一种实施例中，压缩率阈值可以包括50％。预设数量倍与压缩率阈值有关，比如压缩率阈值为50％，那么预设数量倍为2倍。可以理解，压缩率阈值增大，预设数量倍也随比例增加。
在一种方式中，以通过云音乐听一首歌为例，Wi-Fi会强占资源提前下载完整首歌，比如一首歌时长为5分钟，假设采用Wi-Fi 2.4G信道接收这首歌的第一传输速率为V01(此时对应的PCM数据的传输速率为V1)的情况下，需要30s完成歌曲的下载，那么，可以将歌曲的下载用时增长至如60s，也就是说降低第一传输速率，假设Wi-Fi 2.4G信道接收这首歌的第一传输速率降低至V02(此时对应的PCM数据的传输速率为V2)；假设对这首歌对应的PCM数据编码的压缩率即蓝牙音频编码的压缩率满足无损压缩时的压缩率阈值为50％，那么，此时，通过蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率即发送蓝牙音频的第二传输速率可以增加为V2*50％或V2*50％以上，这样，即通过提高蓝牙音频的传输速度，最大化地传输蓝牙音频数据，而且也保证了压缩率，避免了压缩率过小和重传导致的延迟，最小化地降低音质损失和时延的技术效果。需要说明的是，对应的PCM数据的传输速率从V1调整至V2可以是按照预先设置的步长进行一次或一次以上调整后达到。
通过本申请实施例提供的音频数据传输方法，实现了音频根据电子设备的信道资源，自适应地最大化传输蓝牙音频数据，且最小化地降低了音质损失和时延的问题，保证了蓝牙音频质量，提升了用户体验。
在一种示例性实例中，本申请音频数据传输方法，还可以包括：
当接收音源数据的信道(如Wi-Fi 2.4G信道，或Wi-Fi 2.4G和接收蜂窝信号的信道)的质量变差，调节蓝牙信道的信道资源，使音源数据对应的PCM数据的传输速率为经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率的预设数量倍或预设数量倍以上，即第二传输速率为音源数据对应的PCM数据的传输速率与压缩率的乘积。在一种实施例中，仍以通过云音乐听一首歌为例，在Wi-Fi下载该歌曲的同时，电子设备还打开其他应用如网上游戏等的情况下，接收音源数据的信道质量变差，传输音源数据的第一传输速率会下降，假设此时压缩率为50％，那么，本实施例中，会将第二传输速率调整为音源数据对应的PCM数据的传输速率的一半(第二传输速率＝音源数据对应的PCM数据的传输速率*50％)。通过这样的自适应调整，在Wi-Fi 2.4G信道，或者Wi-Fi 2.4G信道和接收蜂窝信号的信道质量变差后，适当的降低第二传输速率，达到了蓝牙音频传输的最佳效果。
在一种示例性实例中，本申请音频数据传输方法，还可以包括：
当发送音频数据的信道质量变差，降低音频数据编码的压缩率，使得通过音频数据的信道发送音频数据。
在一种实施例中，比如蓝牙发射端受到干扰，发送蓝牙音频数据的信道质量会变差，假设在蓝牙发射端受到干扰之前压缩率为50％，那么，本实施例中，会将压缩率降低，比如调整为10％，使得蓝牙发射端受到干扰后的发送蓝牙音频数据的信道能够传输蓝牙音频包。这样，在蓝牙网络资源环境变差的情况下，通过对压缩率的自适应调整，虽然不能进行无损传输，但是至少还能保证传输蓝牙音频包，最大限度地降低发生卡顿和无声的情况，保证用户体验。需要说明的是，压缩率的调整可以是按照预先设置的步长进行一次或一次以上调整后达到，目的是达到当前蓝牙音频发送带宽的最大化使用。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于上述任一项所述的音频数据传输方法。
本申请再提供一种实现音频数据传输的电子设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有处理器可执行指令：处理器可执行指令在被所述处理器执行时，实施如上述任一项所述的音频数据传输方法的步骤。
本申请还一种芯片，包括处理器，所述处理器配置成执行上述任一项所述的音频数据传输方法。
图3为本申请实施例中蓝牙音频数据传输装置的组成结构示意图，如图3所示，至少包括：获取模块，处理模块；其中，
获取模块，用于获取经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，蓝牙信道与Wi-Fi信道至少一部分频段重叠；
处理模块，用于至少部分地基于第二传输速率与第一传输速率的比较，调节Wi-Fi信道的信道资源和/或蓝牙信道的信道资源。
在一种示例性实例中，处理模块中的调节Wi-Fi信道的信道资源，可以包括以下之一或任意组合：
调节Wi-Fi信道的时间片；
调节Wi-Fi信道的资源单元；
配置第一基本服务集的BSS coloring字段；其中，第一基本服务集可以包括：音源数据的提供方所处的AP和执行本申请实施例提供的音频数据传输方法的客户端STA。
在一种示例性实例中，处理模块中的调节蓝牙信道的信道资源，可以包括以下之一或任意组合：
调节蓝牙信道的时间片；
调节用于输出音频数据的蓝牙信号的发射功率。
在一种示例性实例中，处理模块还用于：
获取经由蜂窝信号接收音源数据的第三传输速率；基于第三传输速率与第一传输速率的比较，和/或第二传输速率与第一传输速率的比较，调节经由蜂窝信号接收音源数据的数据流量。
在一种示例性实例中，处理模块中的调节经由蜂窝信号接收音源数据的数据流量，可以包括以下之一或任意组合：
通过基站调节接收蜂窝信号的信道的时间片；
通过基站调节接收蜂窝信号的信道的资源单元。
在一种示例性实例中，对于对音源数据对应的PCM数据无压缩编码的情况，处理模块中的调节Wi-Fi信道的信道资源进一步用于：通过对Wi-Fi信道的信道资源的调节，使得音源数据对应的PCM数据量至少与音频数据对应的PCM数据量相当。
在一种示例性实例中，对于对音源数据对应的PCM数据压缩编码的情况，处理模块中的调节Wi-Fi信道的信道资源进一步用于：使得第二传输速率最大化。
在一种示例性实例中，使得第二传输速率最大化可以用于：将音源数据对应的PCM数据的传输速率调整为第二传输速率的预设数量倍以上；根据音源数据对应的PCM数据的传输速率确定第一传输速率。其中，音源数据采用无损音频格式。
在一种示例性实例中，处理模块还可以用于：
当接收音源数据的信道(如Wi-Fi 2.4G信道，或Wi-Fi 2.4G和接收蜂窝信号的信道)的质量变差，调节蓝牙信道的信道资源，使音源数据对应的PCM数据的传输速率为经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率的预设数量倍或预设数量倍以上，即第二传输速率为音源数据对应的PCM数据的传输速率与压缩率的乘积。
在一种示例性实例中，处理模块还可以用于：
当发送音频数据的信道质量变差，降低音频数据编码的压缩率，使得通过音频数据的信道发送音频数据。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种音频数据传输方法，其特征在于，包括：
获取经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，所述蓝牙信道与所述Wi-Fi信道至少一部分频段重叠；
至少部分地基于所述第二传输速率与所述第一传输速率的比较，调节所述Wi-Fi信道的信道资源和/或所述蓝牙信道的信道资源。
2.根据权利要求1所述的音频数据传输方法，还包括：
获取经由蜂窝信号接收所述音源数据的第三传输速率；
基于所述第三传输速率与所述第一传输速率的比较和/或所述第二传输速率与所述第一传输速率的比较，调节用于经由蜂窝信号接收所述音源数据的数据流量。
3.根据权利要求1或2所述的音频数据传输方法，其中，所述频段包括2.4G Hz频段、5GHz频段。
4.根据权利要求1或2所述的音频数据传输方法，其中，所述调节所述Wi-Fi信道的信道资源包括以下之一或任意组合：
调节所述Wi-Fi信道的时间片；
调节所述Wi-Fi信道的资源单元；
配置第一基本服务集BSS的BSS coloring字段；其中，所述第一基本服务集包括：所述音源数据的提供方所处的接入点AP和执行所述音频数据传输方法的客户端STA。
5.根据权利要求1或2所述的音频数据传输方法，其中，所述调节所述蓝牙信道的信道资源包括以下之一或任意组合：
调节所述蓝牙信道的时间片；
调节用于输出所述音频数据的蓝牙信号的发射功率。
6.根据权利要求1所述的音频数据传输方法，进一步包括：
对接收到的所述音源数据执行PCM解码以获得PCM数据；
对所述PCM数据执行蓝牙音频编码以获得待输出的所述音频数据。
7.根据权利要求1所述的音频数据传输方法，其中，所述调节所述Wi-Fi信道的信道资源进一步包括：使得所述音源数据对应的PCM数据量至少与所述音频数据对应的PCM数据量相当。
8.根据权利要求1所述的音频数据传输方法，其中，所述调节所述Wi-Fi信道的信道资源进一步包括：使得所述第二传输速率最大化。
9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其中，所述使得所述第二传输速率最大化包括：
将所述音源数据对应的PCM数据的传输速率调整为所述第二传输速率的预设数量倍以上；其中，所述音源数据采用无损音频格式。
10.根据权利要求9所述的音频数据传输方法，其中，所述采用无损音频格式的音源数据的压缩率大于或等于压缩率阈值。
11.根据权利要求10所述的音频数据传输方法，其中，所述压缩率阈值为50％。
12.根据权利要求11所述的音频数据传输方法，其中，所述预设数量倍为2倍。
13.根据权利要求1所述的音频数据传输方法，其中，所述音源数据采用PCM编码格式或无损音频格式。
14.根据权利要求13所述的音频数据传输方法，其中，所述音源数据采用WAV编码格式或FLAC编码格式。
15.根据权利要求1或2所述的音频数据传输方法，其中，所述音频数据采用的编码参数与所述音源数据采用的编码参数一致。
16.根据权利要求15所述的音频数据传输方法，其特征在于，所述编码参数包括采样率和/或采样位深。
17.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-16任一项所述音频数据传输方法。
18.一种实现蓝牙音频数据传输的电子设备，包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有处理器可执行指令：
所述处理器可执行指令在被所述处理器执行时，实施如权利要求1-16中任一项所述的音频数据传输方法的步骤。
19.一种芯片，包括处理器，所述处理器配置成执行如权利要求1-16中任一项所述的音频数据传输方法。
20.一种蓝牙音频数据传输装置，其特征在于，包括：获取模块，处理模块；其中，
获取模块，用于获取经由Wi-Fi信道接收音源数据的第一传输速率，以及经由蓝牙信道输出音频数据的第二传输速率；其中，所述蓝牙信道与所述Wi-Fi信道至少一部分频段重叠；
处理模块，用于至少部分地基于所述第二传输速率与所述第一传输速率的比较，调节所述Wi-Fi信道的信道资源和/或所述蓝牙信道的信道资源。
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