CN115664577A - 音频同步电路及音频同步方法 - Google Patents

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CN115664577A CN202211316085.5A CN202211316085A CN115664577A CN 115664577 A CN115664577 A CN 115664577A CN 202211316085 A CN202211316085 A CN 202211316085A CN 115664577 A CN115664577 A CN 115664577A
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李朝明
何益东
祝甜一
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Abstract

本申请公开了一种音频同步电路及音频同步方法，通过所述音频同步电路接收到至少一信标封包，以产生一无线网络时间同步功能数据，根据一同步控制信号，对一无线网络时间同步功能数据以及一数位音频时间同步功能数据进行比较，以取得一频率偏差值，并根据所述频率偏差值，以补偿所述数位音频时钟，借此，所述音频电路可根据所述频率偏差值进行调整所述数位音频时钟频率来完成与发送装置同步，避免软件处理及无线信道竞争造成的不可预估的延迟，达到时间可更为精确同步的目的。

Description

音频同步电路及音频同步方法
技术领域
本申请涉及音频电路的技术领域，尤其涉及无线网络音频播放系统的一种音频同步电路及音频同步方法。
背景技术
目前的音响系统包括一主机以及多个扬声器，所述主机分别与所述多个扬声器以电缆连接，所述主机通过所述电缆将一音频信号传输到所述多个扬声器，以将主机的音频讯号传输到所述多个扬声器进行播放。
随着无线网络的普及，现有的音响系统将无线网络应用在所述音响系统，所述主机通过无线网络将所述音频信号传输到所述多个扬声器，而所述多个扬声器通过无线网络接收所述音频信号，并根据所述音频信号进行播放，以无线网络传输减少所述主机与所述多个扬声器须通过电缆连接而产生的布线以及所述音频信号因电缆而产生衰减严重的问题。
然而，以无线网络传输所述音频讯号的所述音响系统，因所述主机以及所述多个扬声器各自所使用的晶体振荡器不同，且晶体振荡器也会因为设置在不同的设备中，晶体振荡器在不同的设备中所受的温度影响也有所不同，使得晶体振荡器之间的振荡频率有所差异，导致所述多个扬声器在接收到所述音频讯号后，各自播放所述音频讯号的时间不同步，造成使用者的聆听所述音频信号深受影响。
现有技术通过一精确时间协定(Precision Time Protocol,PTP)或一无线网络时间同步功能(WiFi Time Synchronization Function，WiFi TSF)，所述PTP主要是在所述主机以及一扬声器执行一同步程序，所述同步程序所述主机发送一同步报文(SynchronizeMessage)以及一跟进报文(Follow Up Message)到所述扬声器，接着，所述扬声器在接收到所述同步报文以及所述跟进报文以后，发送一延迟请求报文(Delay Request Message)到所述主机。
详细来说，当所述主机发送所述同步报文以及所述跟进报文到所述扬声器时，所述主机将纪录所述同步发文的一同步报文发送时间以及一同步报文到达时间，并将所述同步报文发送时间封装在所述跟进报文中，进而将所述跟进报文发送至所述扬声器，接着，所述扬声器发出所述延迟请求报文时，纪录一延迟请求报文发送时间，接着，所述主机在取得所述延迟请求报文时，纪录所述延迟请求报文的一延迟请求报文到达时间，之后，所述主机将所述延迟请求报文到达时间封装在一延迟请求回应报文(Delay Response Message)中，并将所述延迟请求回应报传送到所述扬声器，当扬声器取得所述同步报文发送时间、所述同步报文到达时间、所述延迟请求报文发送时间以及所述延迟请求回应报文到达时间，计算得到一时间偏差数据(Offset)以及一传输延迟数据(Delay)。
然而，以PTP的方式进行同步，所述主机以及所述扬声器须取得所述同步报文发送时间、所述同步报文到达时间、所述延迟请求报文发送时间以及所述延迟请求回应报文到达时间后，才可以取得时间偏差数据，当所述扬声器没有接收到所述同步报文发送时间、所述同步报文到达时间、所述延迟请求报文发送时间以及所述延迟请求回应报文到达时间的其中一个，本次的所述同步程序将失败，而所述传输延迟数据将因纪录发送时间、软件处理、载波监听或信道兢争等步骤以后，才会发送，而所述扬升器接收到前述报文后传递到软件层纪录到达时间，将因为前述步骤，而导致传输延迟数据是没有办法确定的数值，故，在所述同步程序上，仍没有办法达到同步。
再者，无线网络时间同步功能方式是依据国际电工电子工程学会(Institute ofElectrical and Electronics Engineer,IEEE)所定义的802.11协定，应用在一无线存取装置(AP)以及一工作站(STA)之间建立数据传输链路时，所述无线存取装置可在一信标帧(Beacon)或者一探测应答帧(probe Response)中携带的相应的时间戳信息，同步到本地的时间同步功能(Time Synchronization Function,TSF)的计数器中，以保持本地TSF时间值与所述无线存取装置的时间一致，达到时间同步的目的。
然而，以现有的无线网络时间同步功能方式，所述无线存取装置在所述信标帧或所述探测应答帧中仅携带时间戳信息，但并没有对音频信号的播放频率进行同步，故，在所述音响系统中，所接收到的所述音频信号没有办法同步。
因此，现有技术确实有待进一步提供更加改良方案的必要性。
发明内容
有鉴于上述现有技术的不足，本申请主要目的在于提供一种音频同步电路及音频同步方法，通过无线网络技术以及数位音频处理技术，同步数位音频并进行播放，能避免软件处理及无线信道竞争造成的不可预估的延迟，且时间可更为精确。
为达成上述目的所采取的主要技术手段是令前述音频同步电路，其包括：
一同步控制电路，其周期性的输出一同步控制信号；
一无线网络时间同步功能转化电路，接收来自至少一信标封包中的一无线网络时间同步功能数据，且对所述无线网络时间同步功能数据，进行一数值转化程序，以产生一转化后的无线网络时间同步功能数据；
一数位音频时间同步功能计数器，其接收一数位音频时钟频率，来输出一数位音频时间同步功能计数；
一数位音频时间同步功能电路，其接收所述数位音频时间同步功能计数，且产生一数位音频时间同步功能数据；其中，所述无线网络时间同步功能数据与所述数位音频时间同步功能数据不同步；
一处理电路，其与所述无线网络时间同步功能转化电路、所述数位音频时间同步功能电路连接，并接收所述同步控制信号来同时取得所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据；其中，当所述处理电路根据所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值；
其中，所述数位音频时钟频率根据所述频率偏差值进行补偿。
较佳的，所述无线网络时间同步功能转化电路包括:
一无线网络时间同步功能电路；
一补偿计算电路，其与所述无线网络时间同步功能电路连接，且输出一补偿值；
其中，所述补偿计算电路将所述补偿值传输到所述无线网络时间同步功能电路，以将所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以产生所述转化后的无线网络时间同步功能数据。
较佳的，所述同步控制电路更包括：
一计时器，其根据所述至少一信标封包进行一计数程序，以产生一信标计数值；
其中，所述同步控制电路根据一计数门槛值，对所述信标计数值进行比对，以输出所述同步控制信号。
较佳的，所述处理电路取得一告知播放时间数据，并根据所述告知播放时间数据，对一数位音频数据进行播放。
通过上述构造，当所述音频同步电路接收到所述至少一信标封包，以产生所述同步控制信号，根据所述同步控制信号，对所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据进行比较，以取得所述频率偏差值，并根据所述频率偏差值，以补偿所述数位音频时钟，借此，所述音频同步电路可根据所述频率偏差值进行调整所述数位音频时钟频率来完成与发送装置同步，避免软件处理以及无线信道竞争造成的不可预估的延迟，达到时间可更为精确同步的目的。
为达成上述目的所采取的又一主要技术手段是令前述音频同步方法，所述音频同步方法是由一音频同步电路执行以下步骤：
通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据；
解析所述至少一信标封包，取得一无线网络时间同步功能数据；
取得所述音频同步电路的一数位音频时钟频率；
根据所述数位音频时钟频率，产生一数位音频时间同步功能数据；其中，所述无线网络时间同步功能数据与所述数位音频时间同步功能数据不同步；
周期性的产生一周期同步信号；
对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据；
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值；
根据所述频率偏差值，补偿所述数位音频时钟频率。
较佳的，当前述方法执行到「根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值」的步骤以后，所述方法包含以下子步骤:
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及上一次存储的所述转化后的无线网络时间同步功能数据执行一相差运算程序，以得到一无线网络时间同步功能增量数据；
根据所述数位音频时间同步功能数据以及上一次存储的所述数位音频时间同步功能数据执行所述相差运算程序后，以得到一数位音频时间同步功能增量数据；
根据所述无线网络时间同步功能增量数据以及所述数位音频时间同步功能增量数据执行所述相差运算程序，以得到所述频率偏差值。
较佳的，当前述方法执行到「通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据」的步骤，所述方法进一步执行以下子步骤:
得知一告知播放时间数据；
根据所述告知播放时间数据，对所述数位音频数据进行播放。
较佳的，当前述方法执行到「对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据」的步骤，所述方法包含以下子步骤:
取得一补偿值；
根据所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以产生所述转化后的无线网络时间同步功能数据。
较佳的，所述补偿值的时间单位是奈秒。
较佳的，当前述方法执行到「对所述数位音频数据进行播放」的步骤，所述方法更包含以下子步骤:
搬移所述数位音频数据；
将所述数位音频数据转换成一模拟音频信号；
将所述模拟音频信号进行播放。
通过上述方法，当所述音频同步电路接收到所述至少一信标封包，以产生所述同步控制信号，根据所述同步控制信号，对所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据进行比较，以取得所述频率偏差值，并根据所述频率偏差值，以补偿所述数位音频时钟，借此，所述音频同步电路可根据所述频率偏差值进行调整所述数位音频时钟的频率，避免软件处理以及无线信道竞争造成的不可预估的延迟，达到时间可更为精确同步的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请的音频同步电路的应用情境方块图。
图2是本申请的音频同步电路的具体实施例方块图。
图3是本申请的无线网络时间同步功能转化电路的具体实施例方块图。
图4是本申请的同步控制电路的具体实施例方块图。
图5是本申请的音频同步方法的一实施例流程图。
图6是本申请的音频同步方法的另一实施例流程图。
图7是本申请的音频同步方法的又一实施例流程图。
图8是本申请的音频同步方法的再一实施例流程图。
图9是本申请的音频同步方法的另一实施例流程图。
图10是本申请的音频同步方法的又一实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
关于本申请的音频同步电路是应用在一无线网络音频播放系统，如图1所示，所述无线网络音频播放系统包含一发送装置(Transmitter,Tx)10以及一接收装置(Received,Rx)20，所述发送装置10通过一无线网络通道与所述接收装置20链结，所述接收装置20包括一无线网络媒体存取控制层(WiFi Media Access Control,WiFi MAC)21、且所述无线网络媒体存取控制层21包含一无线网络时间同步功能计数器(Wifi Time SynchronizationFunction Timer,Wifi TSFT)210，所述接收装置20更包含一数位音频播放时钟(Integrated Interchip Sound Phase-Locked Loops,I2S PLL)22、一缓冲器(Buffer)23、一数位音频电路(Integrated Interchip Sound,I2S)24以及一数位类比转换器(Digitalto Analog Converter,DAC)25。所述音频同步电路30分别与所述无线网络媒体存取控制层21、所述无线网络时间同步功能计数器210、所述数位音频播放时钟22、所述缓冲器23以及所述数位音频电路24电性连接，所述无线网络媒体存取控制层21与所述缓冲器23电性连接，所述数位音频电路24分别与所述数位音频播放时钟22以及所述数位类比转换器25电性连接。在本实施例中，所述接收装置20是一具有无线网络连结的扬声器。
具体来说，所述数位音频播放时钟22产生一数位音频时钟。当所述无线网络媒体存取控制层21从一无线网络通道接收到至少一信标封包(Beacon)以及至少一数位音频数据，所述信标封包中包含一时戳信息(Timestamp)，所述无线网络时间同步功能计数器210接收到所述时戳信息来产生一无线网络时间同步功能数据(Wifi Time SynchronizationFunction,Wifi TSF)。此外，所述无线网络媒体存取控制层21将所述数位音频数据存储在所述缓冲器23。
在本实施例中，所述数位音频电路24包括一直接记忆体存取电路(Direct MemoryAccess,DMA)240。
关于本申请的音频同步电路30的具体实施例，如图2所示，所述音频同步电路30包括一无线网络时间同步功能转化电路31、一数位音频时间同步功能电路32、一数位音频时间同步功能计数器33、一计数偏差计算电路34、一同步请求电路35、一处理电路36以及一同步控制电路37。在一实施例中，所述同步请求电路35可以省略，所述处理电路36直接接收所述同步控制电路37的控制信号。
在本实施例中，所述无线网络时间同步功能转化电路31与所述同步控制电路37电性连接。
在本实施例中，所述数位音频时间同步功能计数器33分别与所述数位音频播放时钟22、所述数位音频时间同步功能电路32以及所述计数偏差计算电路34电性连接。
在本实施例中，所述处理电路36分别与所述无线网络时间同步功能转化电路31、所述数位音频时间同步功能电路32、所述计数偏差计算电路34以及所述同步请求电路35电性连接，且所述处理电路36分别与所述数位音频播放时钟22、所述缓冲器23以及所述数位音频电路24电性连接。
在本实施例中，所述数位音频电路24还包括有一再取样器26以及一DMA 240。
在本实施例中，所述同步控制电路37周期性的同时输出一同步控制信号给所述无线网络时间同步功能转化电路31、所述数位音频时间同步功能电路32以及所述处理电路36，以使得所述处理电路36可以根据所述同步控制信号，同时取得来自所述无线网络时间同步功能转化电路31的一无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能电路32的一数位音频时间同步功能数据。在另一实施例中，所述同步控制电路37会依据所述至少一信标封包(Beacon)的触发来产生所述同步控制信号，如此设计，可以确保当收到所述至少一信标封包，便可启动时间同步的机制。例如可以大约间隔10个所述至少一信标封包后，在触发产生所述同步控制信号。在本实施例中，所述数位音频时间同步功能电路32的所述数位音频时间同步功能数据是来自所述数位音频时间同步功能计数器33。
在本实施例中，所述无线网络时间同步功能转化电路31接收来自所述无线网络时间同步功能计数器210的所述无线网络时间同步功能数据(Wifi Time SynchronizationFunction,Wifi TSF)，所述无线网络时间同步功能数据的时间单位是微秒(us)，并将接收到的所述无线网络时间同步功能数据的值进行一数值转化程序，以将所述无线网络时间同步功能数据转化到数位音频频域(I2S domain)。此时，转化后的无线网络时间同步功能数据的时间单位是奈秒(ns)。所述数值转化程序对将时间单位是微秒(us)的数据转化成时间单位是奈秒(ns)的数据。
在本实施例中，如图3所示，所述无线网络时间同步功能转化电路31还包括一无线网络时间同步功能电路310以及一补偿计算电路311，所述无线网络时间同步功能电路310与所述补偿计算电路311电性连接。由于所述无线网络时间同步功能转化电路31的功能是将数值单位为微秒(us)转化为奈秒(ns)，所以，所述无线网络时间同步功能转化电路31内的所述补偿计算电路311用来计算出其补偿值来对所述转化后的无线网络时间同步功能数据进行补偿。
在本实施例中，如图4所示，所述同步控制电路37存储一计数门槛值，所述同步控制电路37包括一计时器370，所述计时器370根据所述至少一信标封包进行一计数程序，以产生一信标计数值，所述同步控制电路37根据所述计数门槛值，对所述信标计数值进行比对，以输出所述无线网络时间同步功能数据，通过对所述至少一信标封包进行计数，以达到最少延迟的情形下，输出所述无线网络时间同步功能数据，以使所述数位音频数据可更轻易达到同步的输出。
在本实施例中，所述处理电路36依据一同步请求信号，以同时取得所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，并根据在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得所述计数偏差值(Drift)以及一频率偏差值(单位：Parts Per Million,PPM)。根据所述频率偏差值，以回馈补偿修正所述数位音频时钟22。此时，经过回馈补偿修正的所述数位音频时钟的频率便达到同步效果。较佳的，所述数位音频时间同步功能计数器33根据所述计数偏差值(Drift)同时进行补偿。
在本实施例中，所述同步请求信号对对所述处理电路36而言，是一中断请求信号。如此可使对所述处理电路36在接收到所述同步请求信号时，便可立即中断其他程序，而立即处理同步相关程序。在本实施例中，当所述处理电路36接收到所述中断请求信号时，所述处理电路36还根据在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据以及已被存储的上一次所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据(例如：存储在所述无线网络时间同步功能电路310)进行一相差运算程序，以得到在所述数位音频频域的一无线网络时间同步功能增量数据，而所述数位音频时间同步功能数据以及已被存储的上一次所述数位音频时间同步功能数据(例如：存储在所述数位音频时间同步功能电路32)进行所述相差运算程序后，以得到一数位音频时间同步功能增量数据，接着，所述处理电路36根据在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能增量数据以及所述数位音频时间同步功能增量数据执行所述相差运算程序，以得到所述计数偏差值，并根据所述计数偏差值以及在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能增量数据执行一比例运算程序后，以得到所述频率偏差值。在本实施例中，所述相差运算程序是得到数据之间的差异，例如:将在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据以及上一次所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据进行相减运算，以找出在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据与上一次所述数位音频频域的所述无线网络同步功能数据之间的差异。
在本实施例中，当所述处理电路36根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述无线网络时间同步功能数据进行相减运算程序，以计算一补偿值，所述补偿计算电路311存储所述补偿值，并将所述补偿值传输到所述无线网络时间同步功能电路310，以将所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以补偿所述转化后的无线网络时间同步功能数据。在本实施例中，所述补偿值是根据所述无线网络时间同步功能数据与在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据进行相减运算而得到。
在一实施例中，播放时间是由TX端(主设备)决定的，并通过WIFI封包将播放时间通告各个从设备,所述处理电路36据此得知一播放时间数据，并将所述播放时间数据传输到各电路，将对所述采样音频数据进行播放。
接着，当所述数位音频电路24接收到所述告知播放时间数据，所述数位音频电路24中的所述直接记忆体存取电路240将从所述缓冲器23搬移所述数位音频数据，接着，将所述数位音频数据传输到所述数位类比转换器25，以将所述数位音频数据转换成一模拟音频信号，并将所述模拟音频信号进行播放。其中，更详细来说，所述数位音频时钟的频率经过分频之后用作数位音频的时钟，音频数据依据通过数位音频(I2S)协议发送到音频编解码器(CODEC)内的进行D/A转换，转换成模拟音频信号将其播放出来。换句话说，所述数位音频时钟22的频率影响音频播放的速度。
在本实施例中，由于所述数位音频时钟22的频率会直接影响音频播放的速度，又所述数位音频时钟22的频率会回馈补偿的动态修正同步。为让播出效果更佳，所述接收装置20内还包括有再取样器(re-sampler)26以使播出效果提升，所述再取样器26与所述数位音频电路24以及所述音频同步电路30电性连接。
通过所述音频同步电路将所述无线网络时间同步功能(Wifi TimeSynchronization Function,Wifi TSF)的时钟与所述数位音频播放时钟22进行关联，且所述数位音频播放时钟22的所述数位音频时钟频率驱动所述数位音频时间同步功能计数器33，通过所述数位音频时间同步功能计数器33与所述无线网络时间同步功能计数器210之间的偏差计算得到相对于所述数位音频播放时钟22的所述数位音频频率的所述频率偏差值以及相对于所述数位音频时间同步功能计数器33的所述计数偏差值，以克服传输延迟造成不同步的问题，使得各播放器可同步播放所述数位音频数据。
另外，根据前述本申请的音频同步电路30应用在所述无线网络音频播放系统中，本申请进一步归纳出一种音频同步方法，如图5所示，为所述音频同步方法的实施例，所述音频同步方法可由前述音频同步电路30执行以下步骤：
通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据(S10)；
解析所述至少一信标封包，取得一无线网络时间同步功能数据(S20)；
取得所述音频同步电路的一数位音频时钟频率(S30)；
根据所述数位音频时钟频率，产生一数位音频时间同步功能数据(S40)；其中，所述无线网络时间同步功能数据与所述数位音频时间同步功能数据不同步；
周期性的产生一同步控制信号(S50)；
对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据(S60)；在本实施例中，所述数值转化程序主要是将所述无线网络时间同步功能数据，转换到所述数位音频(Inter Interchip Sound,I2S)域(Domain)，得到所述在所述数位音频频域的所述无线网络时间同步功能数据。
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值(S70)；
根据所述频率偏差值，补偿所述数位音频时钟频率(S80)。
在本实施例中，如图6所示，当前述方法执行到「根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值(S70)」的步骤以后，所述方法进一步执行以下子步骤:
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据(WIFI_TSF)以及上一次存储的所述转化后的无线网络时间同步功能数据(WIFI_TSF_LastSync)执行一相差运算程序，以得到一无线网络时间同步功能增量数据(WIFI_TSF_Delta)(S71A)；
根据所述数位音频时间同步功能数据(I2S_TSF)以及上一次存储的所述数位音频时间同步功能数据(I2S_TSF_LastSync)执行所述相差运算程序，以得到一数位音频时间同步功能增量数据(I2S_TSF_Delta)(S72A)；
根据所述无线网络时间同步功能增量数据以及所述数位音频时间同步功能增量数据执行所述相差运算程序，以得到所述计数偏差值以及所述频率偏差值(S73A)。
在本实施例中，所述相差运算程序的说明如下：
WIFI_TSF_Delta＝WIFI_TSF-WIFI_TSF_LastSync；
I2S_TSF_Delta＝I2S_TSF–I2S_TSF_LastSync
当所述无线网络时间同步功能计数器(WIFI TSF Timer)210和所述数位音频时间同步功能计数器(I2S TSF Timer)33的时钟同步时，则WIFI_TSF_Delta＝I2S_TSF_Delta。而当所述无线网络时间同步功能计数器(WIFI TSF Timer)210和所述数位音频时间同步功能计数器(I2S TSF Timer)33的时钟不同步时，WIFI_TSF_Delta–I2S_TSF_Delta只会和两个时钟的差异相关，从而可以使用这个特性精确地获得两个时钟的差异，容后所述。
通过这两个值WIFI_TSF_Delta，I2S_TSF_Delta可以计算得到所述无线网络时间同步功能计数器(WIFI TSF Timer)210的计数值的所述计数偏差值(Drift)，以及所述数位音频播放时钟(I2S PLL)22的所述频率偏差值(PPM)，其中，
计数偏差值(Drift)＝WIFI_TSF_Delta-I2S_TSF_Delta；
频率偏差值(PPM)＝Drift/WIFI_TSF_Delta
由此通过所述频率偏差值(PPM)可对所述数位音频播放时钟(I2S PLL)22的时钟频率进行校准，并对所述数位音频数据进行重采样。
另外，也可选择对所述无线网络时间同步功能计数器(WIFI TSF Timer)210的计数值进行补偿，每次补偿之后，所述无线网络时间同步功能数据(WIFI_TSF)与所述数位音频时间同步功能数据(I2S_TSF)的计数值相等，在下一次同步时:
计数偏差值(Drift)＝WIFI_TSF-I2S_TSF；
当然，所述计数偏差值(Drift)的补偿功能可根据需要决定是否实现。也就是说，所述计数偏差值(Drift)的补偿功能可以省略。
在本实施例中，如图7所示，当前述方法执行到「通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据(S10)」的步骤，所述方法进一步执行以下子步骤:
得知一告知播放时间数据(S11)；
根据所述告知播放时间数据，对所述数位音频数据进行播放(S12)。
在本实施例中，如图8所示，当前述方法执行到「对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据(S60)」的步骤，所述方法包含以下子步骤:
取得一补偿值(S61)；所述补偿值是包括有电路自身处理带来的一些延迟以及所述无线网络时间同步功能计时器(Wifi TSFT)210的时间单位为微秒(us)，而所述数位音频(Inter Interchip Sound,I2S)域(Domain)的时间单位为奈秒(ns)所进行的奈秒等级的补偿。所述补偿值是由所述补偿计算电路311依据整个电路的处理速度所估算得出或是利用事先利用电路仿真后得出。也就是说，所述补偿值的时间单位是奈秒。
根据所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以补偿所述转化后的无线网络时间同步功能数据(S62)。
在本实施例中，如图9所述，当前述方法执行到「取得一补偿值(S61)」的步骤，所述方法更包含以下子步骤:
所述补偿值是由所述补偿计算电路311依据整个电路的处理速度所估算得出或是利用事先利用电路仿真后得出(S610)。
在本实施例中，如图10所示，当前述方法执行到「根据所述告知播放时间数据，对所述数位音频数据进行播放(S12)」的步骤，所述方法更包含以下子步骤:
搬移所述数位音频数据(S120)；
将所述数位音频数据转换成一模拟音频信号(S121)；
将所述模拟音频信号进行播放(S122)。
综上所述，本申请的音频同步电路30及音频同步方法，当所述音频同步电路30接收到所述至少一信标封包，以产生所述同步控制信号，根据所述同步控制信号，对所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据进行差异比较，以取得所述频率偏差值，并根据所述频率偏差值，以补偿所述数位音频时钟频率，借此，所述音频同步电路30可根据所述频率偏差值进行调整所述数位音频时钟频率，避免软件处理以及无线信道竞争造成的不可预估的延迟，达到时间可更为精确同步的目的。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种音频同步方法，其特征在于，所述音频同步方法是由一音频同步电路执行以下步骤：
通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据；
解析所述至少一信标封包，取得一无线网络时间同步功能数据；
取得所述音频同步电路的一数位音频时钟频率；
根据所述数位音频时钟频率，产生一数位音频时间同步功能数据；其中，所述无线网络时间同步功能数据与所述数位音频时间同步功能数据不同步；
周期性的产生一周期同步信号；
对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据；
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值；
根据所述频率偏差值，补偿所述数位音频时钟频率。
2.如权利要求1所述的音频同步方法，其特征在于，当前述方法执行到「根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值」的步骤以后，所述方法包含以下子步骤:
根据所述转化后的无线网络时间同步功能数据以及上一次存储的所述转化后的无线网络时间同步功能数据执行一相差运算程序，以得到一无线网络时间同步功能增量数据；
根据所述数位音频时间同步功能数据以及上一次存储的所述数位音频时间同步功能数据执行所述相差运算程序后，以得到一数位音频时间同步功能增量数据；
根据所述无线网络时间同步功能增量数据以及所述数位音频时间同步功能增量数据执行所述相差运算程序，以得到所述计数偏差值。
3.如权利要求1所述的音频同步方法，其特征在于，当前述方法执行到「通过一无线网络通道，取得至少一信标封包以及至少一数位音频数据」的步骤，所述方法进一步执行以下子步骤:
得知一告知播放时间数据；
根据所述告知播放时间数据，对所述数位音频数据进行播放。
4.如权利要求1所述的音频同步方法，其特征在于，当前述方法执行到「对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以对应取得一转化后的无线网络时间同步功能数据」的步骤，所述方法包含以下子步骤:
取得一补偿值；
根据所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以产生所述转化后的无线网络时间同步功能数据。
5.权利要求4所述的音频同步方法，其特征在于，所述补偿值的时间单位是奈秒。
6.如权利要求3所述的音频同步方法，其特征在于，当前述方法执行到「根据所述告知播放时间数据，对所述数位音频数据进行播放」的步骤，所述方法更包含以下子步骤:
搬移所述数位音频数据；
将所述数位音频数据转换成一模拟音频信号；
将所述模拟音频信号进行播放。
7.一种音频同步电路，其特征在于，所述音频同步电路包括:
一同步控制电路，其周期性的输出一同步控制信号；
一无线网络时间同步功能转化电路，接收来自至少一信标封包中的一无线网络时间同步功能数据，且对所述无线网络时间同步功能数据进行一数值转化程序，以产生一转化后的无线网络时间同步功能数据；
一数位音频时间同步功能计数器，其接收一数位音频时钟频率，来输出一数位音频时间同步功能计数；
一数位音频时间同步功能电路，其接收所述数位音频时间同步功能计数，且产生一数位音频时间同步功能数据；其中，所述无线网络时间同步功能数据与所述数位音频时间同步功能数据不同步；
一处理电路，其与所述无线网络时间同步功能转化电路、所述数位音频时间同步功能电路连接，并接收所述同步控制信号来同时取得所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据；其中，当所述处理电路根据所述无线网络时间同步功能数据以及所述数位音频时间同步功能数据，计算得一计数偏差值以及一频率偏差值；
其中，所述数位音频时钟频率根据所述频率偏差值进行补偿。
8.如权利要求7所述的音频同步电路，其特征在于，所述无线网络时间同步功能转化电路包括:
一无线网络时间同步功能电路；
一补偿计算电路，其与所述无线网络时间同步功能电路连接，且输出一补偿值；
其中，所述补偿计算电路将所述补偿值传输到所述无线网络时间同步功能电路，以将所述补偿值与所述无线网络时间同步功能数据执行一相加运算程序，以产生所述转化后的无线网络时间同步功能数据。
9.如权利要求7所述的音频同步电路，其特征在于，所述同步控制电路更包括：
一计时器，其根据所述至少一信标封包进行一计数程序，以产生一信标计数值；
其中，所述同步控制电路根据一计数门槛值，对所述信标计数值进行比对，以输出所述同步控制信号。
10.如权利要求7所述的音频同步电路，其特征在于，所述处理电路取得一告知播放时间数据，并根据所述告知播放时间数据，对一数位音频数据进行播放。
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