TW202119797A

TW202119797A - 可使不同藍牙電路的音訊播放保持同步的多成員藍牙裝置中的主藍牙電路與副藍牙電路

Info

Publication number: TW202119797A
Application number: TW109133960A
Authority: TW
Inventors: 張紘銓; 陳奕錚; 黃冠中; 王景文
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-05-16
Also published as: CN112788736A; TWI727897B; TW202119838A; CN112788737B; CN112788737A; CN112788736B; CN112788575B; TWI733596B; TWI727898B; CN112788735A; CN112788735B; TW202119795A; TWI727899B; TW202119796A; CN112788575A

Abstract

本發明提出一種多成員藍牙裝置中的主藍牙電路與副藍牙電路。該多成員藍牙裝置用於與來源藍牙裝置進行資料傳輸，且來源藍牙裝置扮演第一藍牙微網的主裝置。主藍牙電路扮演第一藍牙微網的從裝置、並扮演第二藍牙微網的主裝置。副藍牙電路扮演第二藍牙微網的從裝置。主藍牙電路會產生與來源藍牙裝置所產生的第一主時脈同步的第一從時脈和第二主時脈，並依據第一音訊取樣時脈取樣待播放的第一音訊資料。副藍牙電路會產生與第二主時脈同步的第二從時脈，並依據第二音訊取樣時脈取樣待播放的第二音訊資料。

Description

可使不同藍牙電路的音訊播放保持同步的多成員藍牙裝置中的主藍牙電路與副藍牙電路

本發明涉及藍牙技術，尤指一種可使不同藍牙電路的音訊播放保持同步的多成員藍牙裝置中的主藍牙電路與副藍牙電路。

多成員藍牙裝置指的是由多個互相搭配使用的藍牙電路所組成的藍牙裝置，例如，成對的藍牙耳機、成組的藍牙喇叭等等。當多成員藍牙裝置與其他的藍牙裝置(以下稱之為遠端藍牙裝置)進行連線時，遠端藍牙裝置會將多成員藍牙裝置視為單一藍牙裝置來對待。

許多傳統的多成員藍牙裝置具備音訊播放功能。在許多應用中，不同的藍牙電路可能會協同播放音訊資料，以營造出立體聲音效或環繞音效。然而，如果多成員藍牙裝置中的不同藍牙電路的音訊播放運作不能彼此同步，便會帶給使用者差勁的使用體驗，因而降低了多成員藍牙裝置的應用價值與使用彈性。

有鑑於此，如何使多成員藍牙裝置中的不同藍牙電路的音訊播放保持同步，實為有待解決的問題。

本說明書提供一種多成員藍牙裝置中的主藍牙電路的實施例。該多成員藍牙裝置用於與一來源藍牙裝置進行資料傳輸，且包含該主藍牙電路與一副藍牙電路。該來源藍牙裝置扮演一第一藍牙微網中的一主裝置。該主藍牙電路包含：一第一藍牙通信電路；一第一時脈調整電路；一第一控制電路，耦接於該第一藍牙通信電路與該第一時脈調整電路，設置成控制該主藍牙電路扮演該第一藍牙微網中的一從裝置、並扮演一第二藍牙微網中的一主裝置；一第一取樣時脈調整電路，耦接於該第一控制電路；以及一第一非同步取樣率轉換電路，耦接於該第一取樣時脈調整電路，設置成依據一第一音訊取樣時脈取樣一第一音訊資料，並將取樣後的資料傳送給一第一播放電路進行播放；其中，該第一控制電路還設置成進行以下運作：依據該來源藍牙裝置所產生的一第一主時脈的時序資料，控制該第一時脈調整電路產生與該第一主時脈同步的一第一從時脈和一第二主時脈；以及控制該第一藍牙通信電路依據該第一從時脈在該第一藍牙微網中傳送或接收封包，並控制該第一藍牙通信電路依據該第二主時脈在該第二藍牙微網中傳送或接收封包，使該副藍牙電路依據與該第二主時脈同步的一第二從時脈在該第二藍牙微網中傳送或接收封包。

上述實施例的優點之一，是主藍牙電路會將其內部的第一從時脈與第二主時脈皆同步於來源藍牙裝置所決定的第一主時脈，所以第一時脈調整電路可用較簡化的電路架構來實現。

上述實施例的另一優點，是主藍牙電路所使用的第一從時脈與第二主時脈皆與第一主時脈同步，因此能有效提升主藍牙電路的藍牙頻寬使用效率。

本說明書另提供一種多成員藍牙裝置中的副藍牙電路的實施例。該多成員藍牙裝置用於與一來源藍牙裝置進行資料傳輸，且包含一主藍牙電路及該副藍牙電路。該來源藍牙裝置扮演一第一藍牙微網中的一主裝置。該主藍牙電路扮演該第一藍牙微網中的一從裝置、並扮演一第二藍牙微網中的一主裝置。該主藍牙電路設置成依據一第一音訊取樣時脈取樣一第一音訊資料，並依據該來源藍牙裝置所產生的一第一主時脈的時序資料，產生與該第一主時脈同步的一第一從時脈和一第二主時脈，以依據該第一從時脈在該第一藍牙微網中傳送或接收封包，並依據該第二主時脈在該第二藍牙微網中傳送或接收封包。該副藍牙電路包含：一第二藍牙通信電路；一第二時脈調整電路；一第二控制電路，耦接於該第二藍牙通信電路與該第二時脈調整電路，設置成控制該副藍牙電路扮演該第二藍牙微網中的一從裝置；一第二取樣時脈調整電路，耦接於該第二控制電路；以及一第二非同步取樣率轉換電路，耦接於該第二取樣時脈調整電路，設置成依據一第二音訊取樣時脈取樣一第二音訊資料，並將取樣後的資料傳送給一第二播放電路進行播放；其中，該第二控制電路還設置成進行以下運作：依據該第二主時脈的時序資料，控制該第二時脈調整電路產生與該第二主時脈同步的一第二從時脈；以及控制該第二藍牙通信電路依據該第二從時脈在該第二藍牙微網中傳送或接收封包。

上述實施例的優點之一，是副藍牙電路所使用的第二從時脈與第二主時脈同步，也間接與第一主時脈同步，因此能有效提升副藍牙電路的藍牙頻寬使用效率。

上述實施例的另一優點，是副藍牙電路所使用的第二音訊取樣時脈，會間接與主藍牙電路所使用的第一音訊取樣時脈同步，所以第二播放電路的音訊播放運作也會跟第一播放電路的音訊播放運作彼此同步。

本發明的其他優點將搭配以下的說明和圖式進行更詳細的解說。

以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。

圖1為本發明一實施例的多成員藍牙裝置100簡化後的功能方塊圖。多成員藍牙裝置100用於與一來源藍牙裝置102進行資料傳輸，且包含多個成員電路(member circuit)。為了方便說明起見，在圖1的實施例中僅繪示兩個成員電路，分別是主藍牙電路110、以及副藍牙電路120。

在本實施例中，多成員藍牙裝置100中的所有成員電路都有類似的主要電路架構，但在不同的成員電路中可以設置不同的額外電路元件，而不侷限所有成員電路的電路結構都要完全相同。例如，如圖1所示，主藍牙電路110包含有一第一藍牙通信電路111、一第一封包解析電路112、一第一時脈調整電路113、一第一控制電路114、一第一緩衝電路115、一第一取樣時脈調整電路116、一第一非同步取樣率轉換電路117、以及一第一播放電路118。相仿地，副藍牙電路120包含有一第二藍牙通信電路121、一第二封包解析電路122、一第二時脈調整電路123、一第二控制電路124、一第二緩衝電路125、一第二取樣時脈調整電路126、一第二非同步取樣率轉換電路127、以及一第二播放電路128。

在主藍牙電路110中，第一藍牙通信電路111設置成可用於跟其他藍牙裝置進行資料通信。第一封包解析電路112設置成可用於解析第一藍牙通信電路111接收到的藍牙封包。第一時脈調整電路113設置成可用於調整主藍牙電路110的部分工作時脈信號，以同步主藍牙電路110與其他藍牙裝置之間所使用的微網時脈(piconet clock)。

第一控制電路114耦接於第一藍牙通信電路111、第一封包解析電路112、與第一時脈調整電路113，設置成控制前述電路的運作方式。在運作時，第一控制電路114可透過第一藍牙通信電路111以藍牙無線傳輸方式直接與來源藍牙裝置102進行資料通信，以及透過第一藍牙通信電路111與其他成員電路進行資料通信。第一控制電路114還會利用第一封包解析電路112解析第一藍牙通信電路111所接收到的封包，以獲取相關的資料或指令。

第一緩衝電路115可用於儲存待播放的音訊資料(以下稱為第一音訊資料)。實作上，前述的第一音訊資料，可以是製造商或使用者預先存入第一緩衝電路115的音訊資料、來源藍牙裝置102傳來的音訊資料、其他藍牙電路(例如，副藍牙電路120)傳來的音訊資料、或是其他電路傳來的音訊資料。

第一取樣時脈調整電路116耦接於第一控制電路114，且設置成依據第一控制電路114的控制，產生第一音訊取樣時脈。

第一非同步取樣率轉換電路117耦接於第一取樣時脈調整電路116與第一播放電路118，且設置成依據該第一音訊取樣時脈對第一緩衝電路115中的第一音訊資料進行取樣，並將取樣後的資料傳送給第一播放電路118進行播放。

在副藍牙電路120中，第二藍牙通信電路121設置成可用於跟其他藍牙裝置進行資料通信。第二封包解析電路122設置成可用於解析第二藍牙通信電路121接收到的藍牙封包。第二時脈調整電路123設置成可用於調整副藍牙電路120的部分工作時脈信號，以同步副藍牙電路120與其他藍牙裝置之間所使用的微網時脈。

第二控制電路124耦接於第二藍牙通信電路121、第二封包解析電路122、與第二時脈調整電路123，設置成控制前述電路的運作方式。在運作時，第二控制電路124可透過第二藍牙通信電路121以藍牙無線傳輸方式與其他藍牙裝置進行資料通信，以及透過第二藍牙通信電路121與其他成員電路進行資料通信。第二控制電路124還會利用第二封包解析電路122解析第二藍牙通信電路121所接收到的封包，以獲取相關的資料或指令。

第二緩衝電路125可用於儲存待播放的音訊資料(以下稱為第二音訊資料)。實作上，前述的第二音訊資料，可以是製造商或使用者預先存入第二緩衝電路125的音訊資料、來源藍牙裝置102傳來的音訊資料、其他藍牙電路(例如，主藍牙電路110)傳來的音訊資料、或是其他電路傳來的音訊資料。

第二取樣時脈調整電路126耦接於第二控制電路124，且設置成依據第二控制電路124的控制，產生第二音訊取樣時脈。

第二非同步取樣率轉換電路127耦接於第二取樣時脈調整電路126與第二播放電路128，且設置成依據該第二音訊取樣時脈對第二緩衝電路125中的第二音訊資料進行取樣，並將取樣後的資料傳送給第二播放電路128進行播放。

實作上，前述的第一藍牙通信電路111與第二藍牙通信電路121，皆可用能夠支援各種版本的藍牙通信協定的合適無線通信電路來實現。前述的第一封包解析電路112與第二封包解析電路122，皆可用各種封包解調變電路、數位運算電路、微處理器、或是特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)來實現。前述的第一時脈調整電路113、第二時脈調整電路123、第一取樣時脈調整電路116、與第二取樣時脈調整電路126，皆可用各種能夠比對及調整時脈頻率和/或時脈相位的合適電路來實現，例如，各種鎖相迴路(phase-locked loop，PLL)或是延遲鎖定迴路(delay-locked loop，DLL)等等。前述的第一控制電路114與第二控制電路124，皆可用具有適當運算能力的各種微處理器或數位信號處理電路來實現。前述的第一緩衝電路115與第二緩衝電路125，皆可用各種揮發性儲存電路或非揮發性儲存電路來實現。前述的第一非同步取樣率轉換電路117與第二非同步取樣率轉換電路127，皆可用各種合適的數位電路、類比電路、或是數位與類比混合電路來實現。前述的第一播放電路118與第二播放電路128，皆可用各種合適的數位音訊播放電路、類比音訊播放電路、或是數位與類比混合播放電路來實現。

在某些實施例中，也可以將第一時脈調整電路113或第二時脈調整電路123整合到第一控制電路114或第二控制電路124中，也可以將第一取樣時脈調整電路116或第二取樣時脈調整電路126整合到第一控制電路114或第二控制電路124中。另外，也可以將前述的第一封包解析電路112與第二封包解析電路122，分別整合到前述的第一藍牙通信電路111與第二藍牙通信電路121中。

換言之，前述的第一藍牙通信電路111與第一封包解析電路112有可能用不同的電路來實現，也可能用同一個電路來實現。同樣地，前述的第二藍牙通信電路121與第二封包解析電路122有可能用不同的電路來實現，也可能用同一個電路來實現。

在應用時，也可以將前述主藍牙電路110中的不同功能方塊整合在一單一電路晶片中。例如，主藍牙電路110中的所有功能方塊或是除了第一播放電路118以外的其他功能方塊，可以整合在一單一藍牙控制晶片(Bluetooth controller IC)中。同樣地，副藍牙電路120中的所有功能方塊或是除了第二播放電路128以外的其他功能方塊，也可以整合在另一個單一藍牙控制晶片中。

在實際應用上，多成員藍牙裝置100可用來實現由多個成員電路互相搭配使用的藍牙裝置，例如，成對的藍牙耳機、成組的藍牙喇叭等等。來源藍牙裝置102則可用各種電腦、手機、平板、智慧音箱、遊戲機等具有藍牙通訊功能的電子設備來實現。

由前述說明可知，多成員藍牙裝置100中的不同成員電路可透過各自的藍牙通信電路彼此進行資料通信，以形成各式型態的藍牙網路。當多成員藍牙裝置100與來源藍牙裝置102進行資料通信時，來源藍牙裝置102會將多成員藍牙裝置100視為單一藍牙裝置來對待。

主藍牙電路110可採用各種已知的機制接收來源藍牙裝置102發出的封包，而副藍牙電路120則可在主藍牙電路110運作的過程中，利用適當的機制獲取來源藍牙裝置102發出的封包。

例如，在主藍牙電路110接收來源藍牙裝置102發出的封包的過程中，副藍牙電路120可操作在一嗅探模式(sniffing mode)以主動嗅探來源藍牙裝置102發出的封包。或者，副藍牙電路120可操作在一間接收訊模式(relay mode)，只被動地接收主藍牙電路110接收到來源藍牙裝置102發出的封包後所轉傳來的封包，而不主動嗅探來源藍牙裝置102發出的封包。

請注意，在說明書及申請專利範圍中所指稱的「主藍牙電路」與「副藍牙電路」兩個名詞，只是為了方便區分不同成員電路接收來源藍牙裝置102發出的封包的方式有所不同，並不表示主藍牙電路110對於副藍牙電路120的其他運作面向上是否具有某種程度的控制權限。實作上，主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者所扮演的角色，也可以間歇性互換、週期性互換、或是在滿足某些條件的情況下互換。

以下將搭配圖2至圖3來進一步說明多成員藍牙裝置100的運作方式。圖2為本發明用來同步不同藍牙電路的音訊播放運作的方法的一實施例簡化後的流程圖。圖3為多成員藍牙裝置100構成一星狀網路(scatternet)的一實施例簡化後的示意圖。

在圖2的流程圖中，位於一特定裝置所屬欄位中的流程，即代表由該特定裝置所進行的流程。例如，標記在「來源藍牙裝置」欄位中的部分，是由來源藍牙裝置102所進行的流程；標記在「主藍牙電路」欄位中的部分，是由主藍牙電路110所進行的流程；標記在「副藍牙電路」欄位中的部分，是由副藍牙電路120所進行的流程，前述的邏輯也適用於後續的其他流程圖中。

如圖2所示，多成員藍牙裝置100中的主藍牙電路110會與來源藍牙裝置102先進行流程202，以利用各種符合藍牙通訊標準所規範的方式建立如圖3所示的第一藍牙微網310。在流程202中，來源藍牙裝置102會扮演第一藍牙微網310中的主裝置(master)，而多成員藍牙裝置100中的主藍牙電路110則會扮演第一藍牙微網310中的從裝置(slave)。

在流程204中，來源藍牙裝置102會產生一第一主時脈CLK_P1M，並依據第一主時脈CLK_P1M在第一藍牙微網310中排程(schedule)藍牙封包的傳送或接收時序。因此，第一主時脈CLK_P1M不只是來源藍牙裝置102的原始系統時脈(native system clock)，同時也是第一藍牙微網310中的主裝置時脈(master clock)。

此外，來源藍牙裝置102可產生及傳送包含第一主時脈CLK_P1M的時序資料的一第一微網時序封包到第一藍牙微網310中。實作上，來源藍牙裝置102可利用各種合適的資料，來做為第一主時脈CLK_P1M的時序資料。例如，來源藍牙裝置102可利用第一主時脈CLK_P1M的特定邊緣(例如，上升緣)的計數值(count value)來做為第一主時脈CLK_P1M的時序資料，並將第一主時脈CLK_P1M所對應的計數值寫入一跳頻同步封包(frequency hop synchronization packet，FHS packet)中，以形成該第一微網時序封包。

在流程206中，主藍牙電路110可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料，產生與第一主時脈CLK_P1M同步的一第一從時脈CLK_P1S1，以做為第一藍牙微網310中的從裝置時脈(slave clock)。實作上，第一藍牙通信電路111可透過第一藍牙微網310，接收來源藍牙裝置102產生的第一微網時序封包，而第一控制電路114可控制第一封包解析電路112，從第一微網時序封包中獲取前述第一主時脈CLK_P1M的時序資料，例如，相關的計數值。

接著，第一控制電路114可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料，控制第一時脈調整電路113產生與第一主時脈CLK_P1M同步的第一從時脈CLK_P1S1。例如，第一控制電路114可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料，控制第一時脈調整電路113調整一第一參考時脈CLK_R1的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第一主時脈CLK_P1M相同、且相位實質上對齊於第一主時脈CLK_P1M的第一從時脈CLK_P1S1。實作上，前述的第一參考時脈CLK_R1可以是由位於主藍牙電路110內部或外部的各種合適的時脈產生電路所產生。

在運作時，第一控制電路114可控制第一藍牙通信電路111依據第一從時脈CLK_P1S1，在第一藍牙微網310中排程藍牙封包的傳送或接收時序。

在流程208中，多成員藍牙裝置100中的主藍牙電路110與副藍牙電路120，可利用各種符合藍牙通訊標準所規範的方式建立如圖3所示的第二藍牙微網320。在本實施例中，主藍牙電路110會扮演第二藍牙微網320中的主裝置，而副藍牙電路120則會扮演第二藍牙微網320中的從裝置。

換言之，主藍牙電路110不僅屬於前述的第一藍牙微網310，也同時屬於第二藍牙微網320。

在流程210中，第一控制電路114可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料或是第一從時脈CLK_P1S1的時序資料，控制第一時脈調整電路113產生與第一主時脈CLK_P1M同步的第二主時脈CLK_P2M。例如，第一控制電路114可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料或是第一從時脈CLK_P1S1的時序資料，控制第一時脈調整電路113調整前述第一參考時脈CLK_R1的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第一主時脈CLK_P1M相同、且相位實質上對齊於第一主時脈CLK_P1M的第二主時脈CLK_P2M。

在運作時，第一控制電路114可控制第一藍牙通信電路111依據第二主時脈CLK_P2M，在第二藍牙微網320中排程藍牙封包的傳送或接收時序。因此，第二主時脈CLK_P2M不只是主藍牙電路120的原始系統時脈(native system clock)，同時也是第二藍牙微網320中的主裝置時脈(master clock)。

由前述說明可知，第一時脈調整電路113所產生的第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M，兩者皆會與來源藍牙裝置102所產生的第一主時脈CLK_P1M同步。亦即，第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M兩者的頻率皆實質上與第一主時脈CLK_P1M相同，且兩者的相位皆實質上對齊於第一主時脈CLK_P1M。

實作上，第一控制電路114可分別賦予前述的第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M不同的計數值。

前述將主藍牙電路110內部的第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M兩者彼此同步的方式，可有效提升主藍牙電路110的藍牙頻寬使用效率。

此外，在前述的流程210中，第一控制電路114還可產生包含第二主時脈CLK_P2M的時序資料的第二微網時序封包，並利用第一藍牙通信電路111將第二微網時序封包傳送到第二藍牙微網320中。實作上，第一控制電路114可利用各種合適的資料，來做為第二主時脈CLK_P2M的時序資料。例如，第一控制電路114可利用第二主時脈CLK_P2M的特定邊緣(例如，上升緣)的計數值來做為第二主時脈CLK_P2M的時序資料，並將第二主時脈CLK_P2M所對應的計數值寫入一跳頻同步封包中，以形成該第二微網時序封包。

在流程212中，副藍牙電路120可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，產生與第二主時脈CLK_P2M同步的一第二從時脈CLK_P2S1，以做為第二藍牙微網320中的一從裝置時脈。實作上，第二藍牙通信電路121可透過第二藍牙微網320，接收主藍牙電路110產生的第二微網時序封包，而第二控制電路124則可控制第二封包解析電路122，從第二微網時序封包中獲取前述第二主時脈CLK_P2M的時序資料，例如，相關的計數值。

接著，第二控制電路124可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第二時脈調整電路123產生與第二主時脈CLK_P2M同步的第二從時脈CLK_P2S1。例如，第二控制電路124可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第二時脈調整電路123調整一第二參考時脈CLK_R2的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第二主時脈CLK_P2M相同、且相位實質上對齊於第二主時脈CLK_P2M的第二從時脈CLK_P2S1。實作上，前述的第二參考時脈CLK_R2可以是由位於副藍牙電路120內部或外部的各種合適的時脈產生電路所產生。

另外，在流程212中，第二控制電路124還可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第二時脈調整電路123產生與第二主時脈CLK_P2M同步的一第三從時脈CLK_P1S2。例如，第二控制電路124可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第二時脈調整電路123調整前述第二參考時脈CLK_R2的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第二主時脈CLK_P2M相同、且相位實質上對齊於第二主時脈CLK_P2M的第三從時脈CLK_P1S2。

由於主藍牙電路110產生的第二主時脈CLK_P2M，會與來源藍牙裝置102產生的第一主時脈CLK_P1M同步，因此，第二時脈調整電路123產生的前述第三從時脈CLK_P1S2，也會間接同步於來源藍牙裝置102產生的第一主時脈CLK_P1M，所以副藍牙電路120可以利用第三從時脈CLK_P1S2做為第一藍牙微網310中的一從裝置時脈。如此一來，副藍牙電路120便可在來源藍牙裝置102不知情的情況下，透過嗅探(sniffing)方式接收到第一藍牙微網310中的藍牙封包。

由前述說明可知，第二時脈調整電路123所產生的第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2，兩者皆會與主藍牙電路110所產生的第二主時脈CLK_P2M同步。亦即，第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2兩者的頻率皆實質上與第二主時脈CLK_P2M相同，且兩者的相位皆實質上對齊於第二主時脈CLK_P2M。

實作上，第二控制電路124可分別賦予前述的第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2不同的計數值。

前述將副藍牙電路120內部的第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2兩者彼此同步的方式，可有效提升副藍牙電路120的藍牙頻寬使用效率。

接下來，第二控制電路124便可控制第二藍牙通信電路121，依據第二從時脈CLK_P2S1在第二藍牙微網320中排程藍牙封包的傳送或接收時序。此外，第二控制電路124還可依據第三從時脈CLK_P1S2在第一藍牙微網310中排程藍牙封包的接收時序，以嗅探第一藍牙微網310中的藍牙封包。

如圖2所示，本實施例中的多成員藍牙裝置100還會進行流程214至流程226的運作，以使主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放能夠保持同步。

在流程214中，第一控制電路114可控制第一取樣時脈調整電路116，產生與第一主時脈CLK_P1M、第一從時脈CLK_P1S1、或第二主時脈CLK_P2M同步的一第一音訊取樣時脈CLK_A1。在本實施例中，第一音訊取樣時脈CLK_A1是用來對第一緩衝電路115中所儲存的第一音訊資料進行取樣的時脈信號，所以第一音訊取樣時脈CLK_A1的頻率通常會比第一主時脈CLK_P1M、第一從時脈CLK_P1S1、與第二主時脈CLK_P2M更低，但第一音訊取樣時脈CLK_A1的頻率會與前述的第一主時脈CLK_P1M、第一從時脈CLK_P1S1、或第二主時脈CLK_P2M的頻率保持固定的倍率關係。

例如，第一控制電路114可依據第一主時脈CLK_P1M的時序資料，控制第一取樣時脈調整電路116調整第一取樣時脈CLK_S1的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第一主時脈CLK_P1M呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第一主時脈CLK_P1M的第一音訊取樣時脈CLK_A1。

又例如，第一控制電路114可依據第一從時脈CLK_P1S1的時序資料，控制第一取樣時脈調整電路116調整第一取樣時脈CLK_S1的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第一從時脈CLK_P1S1呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第一從時脈CLK_P1S1的第一音訊取樣時脈CLK_A1。

又例如，第一控制電路114可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第一取樣時脈調整電路116調整第一取樣時脈CLK_S1的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第二主時脈CLK_P2M呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第二主時脈CLK_P2M的第一音訊取樣時脈CLK_A1。

實作上，前述的第一取樣時脈CLK_S1可以是由位於主藍牙電路110內部或外部的各種合適的時脈產生電路所產生。

在流程216中，第一非同步取樣率轉換電路117可在第一控制電路114的控制之下，依據第一音訊取樣時脈CLK_A1對第一緩衝電路115中所儲存的第一音訊資料進行取樣，並將取樣後的音訊資料傳送給第一播放電路118進行播放。

另一方面，副藍牙電路120也會進行圖2中的流程218與流程220。

在流程218中，第二控制電路124可控制第二取樣時脈調整電路126，產生與第二主時脈CLK_P2M、第二從時脈CLK_P2S1、或第三從時脈CLK_P1S2同步、且頻率實質上與第一音訊取樣時脈CLK_A1相同的一第二音訊取樣時脈CLK_A2。在本實施例中，第二音訊取樣時脈CLK_A2是用來對第二緩衝電路125中所儲存的第二音訊資料進行取樣的時脈信號，所以第二音訊取樣時脈CLK_A2的頻率通常會比第二主時脈CLK_P2M、第二從時脈CLK_P2S1、與第三從時脈CLK_P1S2更低，但第二音訊取樣時脈CLK_A2的頻率會與前述的第二主時脈CLK_P2M、第二從時脈CLK_P2S1、或第三從時脈CLK_P1S2的頻率保持固定的倍率關係。

例如，第二控制電路124可依據第二主時脈CLK_P2M的時序資料，控制第二取樣時脈調整電路126調整一第二取樣時脈CLK_S2的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第二主時脈CLK_P2M呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第二主時脈CLK_P2M的第二音訊取樣時脈CLK_A2。

又例如，第二控制電路124可依據第二從時脈CLK_P2S1的時序資料，控制第二取樣時脈調整電路126調整第二取樣時脈CLK_S2的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第二從時脈CLK_P2S1呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第二從時脈CLK_P2S1的第二音訊取樣時脈CLK_A2。

又例如，第二控制電路124可依據第三從時脈CLK_P1S2的時序資料，控制第二取樣時脈調整電路126調整第二取樣時脈CLK_S2的頻率和/或相位偏移量，以產生頻率實質上與第三從時脈CLK_P1S2呈一預定倍率關係、且相位實質上對齊於第三從時脈CLK_P1S2的第二音訊取樣時脈CLK_A2。

實作上，前述的第二取樣時脈CLK_S2可以是由位於副藍牙電路120內部或外部的各種合適的時脈產生電路所產生。

在流程220中，第二非同步取樣率轉換電路127可在第二控制電路124的控制之下，依據第二音訊取樣時脈CLK_A2對第二緩衝電路125中所儲存的第二音訊資料進行取樣，並將取樣後的音訊資料傳送給第二播放電路128進行播放。

由前述說明可知，主藍牙電路110產生的第一音訊取樣時脈CLK_A1，會與第一主時脈CLK_P1M、第一從時脈CLK_P1S1、或第二主時脈CLK_P2M同步，而副藍牙電路120產生的第二音訊取樣時脈CLK_A2，則會與第二主時脈CLK_P2M、第二從時脈CLK_P2S1、或第三從時脈CLK_P1S2同步。由於本實施例中的第一主時脈CLK_P1M、第一從時脈CLK_P1S1、第二主時脈CLK_P2M、第二從時脈CLK_P2S1、以及第三從時脈CLK_P1S2實質上都是彼此同步且相位對齊的時脈信號，所以第一音訊取樣時脈CLK_A1也會間接同步於第二音訊取樣時脈CLK_A2，並且相位實質上對齊於第二音訊取樣時脈CLK_A2。

如此一來，主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作便可以彼此同步，而不會有時間延遲的問題。因此，前述產生第一音訊取樣時脈CLK_A1與第二音訊取樣時脈CLK_A2的方式，可使不同藍牙電路的音訊播放運作能夠彼此同步，創造出理想的立體聲音效或環繞音效，能帶給使用者良好的使用體驗，進而提升多成員藍牙裝置100的應用價值與使用彈性。

由前述說明可知，主藍牙電路110中的第一音訊取樣時脈CLK_A1，是直接或間接依據第一參考時脈CLK_R1與第一取樣時脈CLK_S1而產生，而副藍牙電路120中的第二音訊取樣時脈CLK_A2，則是直接或間接依據第二參考時脈CLK_R2與第二取樣時脈CLK_S2而產生。

一般而言，前述主藍牙電路110所使用的第一參考時脈CLK_R1，與副藍牙電路120所使用的第二參考時脈CLK_R2，兩者是彼此獨立產生的時脈信號。另外，前述主藍牙電路110所使用的第一取樣時脈CLK_S1，與副藍牙電路120所使用的第二取樣時脈CLK_S2，兩者也是彼此獨立產生的時脈信號。

因此，在主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者同步進行音訊播放運作一段時間之後，主藍牙電路110中的第一音訊取樣時脈CLK_A1與副藍牙電路120中的第二音訊取樣時脈CLK_A2，兩者之間有可能出現頻率和/或相位偏差。

倘若主藍牙電路110中的第一音訊取樣時脈CLK_A1與副藍牙電路120中的第二音訊取樣時脈CLK_A2兩者不能持續保持同步，就會導致主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作無法彼此同步，進而衍生不良的使用體驗。

因此，在本實施例中，主藍牙電路110會在播放音訊資料的過程中間歇地進行流程222，而副藍牙電路120則會在播放音訊資料的過程中間歇地進行流程224與流程226。

在流程222中，第一控制電路114可透過第一藍牙通信電路111，傳送與第一音訊資料相應的一第一音訊播放時序資料(time stamp)給副藍牙電路120。實作上，第一控制電路114可利用第一音訊取樣時脈CLK_A1的相關計數值(例如，脈波計數值、上升緣計數值、下降緣計數值等等)，來做為前述的第一音訊播放時序資料，並透過第一藍牙通信電路111傳送給副藍牙電路120。

在流程224中，第二控制電路124可透過第二藍牙通信電路121接收主藍牙電路110傳來的第一音訊播放時序資料。

在流程226中，第二控制電路124可控制第二取樣時脈調整電路126依據第一音訊播放時序資料(例如，前述的相關計數值)，校正第二音訊取樣時脈CLK_A2的相位，以使得校正後的第二音訊取樣時脈CLK_A2同步於當前的第一音訊取樣時脈CLK_A1。

因此，藉由前述流程222至流程226的運作，便可有效確保主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作能夠持續保持同步，而不會存在時間延遲的問題。如此一來，便能讓主藍牙電路110與副藍牙電路120協同進行的音訊播放運作，創造出理想的立體聲音效或環繞音效，維持良好的使用體驗，進而提升多成員藍牙裝置100的應用價值與使用彈性。

請參考圖4，其所繪示為本發明用來同步不同藍牙電路的音訊播放運作的方法的另一實施例簡化後的流程圖。

圖4中的流程202至流程220都與前述圖2實施例中的對應流程相同。但在圖4的實施例中，讓主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作能夠持續保持同步的方式，則與前述圖2的實施例有所不同。

如圖4所示，本實施例中的副藍牙電路120會在播放音訊資料的過程中間歇地進行流程422，而主藍牙電路110則會在播放音訊資料的過程中間歇地進行流程424與流程426。

在流程422中，第二控制電路124可透過第二藍牙通信電路121，傳送與第二音訊資料相應的一第二音訊播放時序資料給主藍牙電路110。實作上，第二控制電路124可利用第二音訊取樣時脈CLK_A2的相關計數值(例如，脈波計數值、上升緣計數值、下降緣計數值等等)，來做為前述的第二音訊播放時序資料，並透過第二藍牙通信電路121傳送給主藍牙電路110。

在流程424中，第一控制電路114可透過第一藍牙通信電路111接收副藍牙電路120傳來的第二音訊播放時序資料。

在流程426中，第一控制電路114可控制第一取樣時脈調整電路116依據第二音訊播放時序資料(例如，前述的相關計數值)，校正第一音訊取樣時脈CLK_A1的相位，以使得校正後的第一音訊取樣時脈CLK_A1同步於當前的第二音訊取樣時脈CLK_A2。

因此，藉由前述流程422至流程426的運作，同樣可有效確保主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作能夠持續保持同步，而不會存在時間延遲的問題。如此一來，便能讓主藍牙電路110與副藍牙電路120協同進行的音訊播放運作，創造出理想的立體聲音效或環繞音效，維持良好的使用體驗，進而提升多成員藍牙裝置100的應用價值與使用彈性。

在前述的多成員藍牙裝置100中，主藍牙電路110會將其內部的第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M，皆同步於來源藍牙裝置102所決定的第一主時脈CLK_P1M，所以第一時脈調整電路113可用較簡化的電路架構來實現。

另外，主藍牙電路110所使用的第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M皆與第一主時脈CLK_P1M同步，因此能有效提升主藍牙電路110的藍牙頻寬使用效率，以及降低主藍牙電路110更新第一從時脈CLK_P1S1與第二主時脈CLK_P2M的複雜度。

同樣地，副藍牙電路120會將其內部的第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2皆同步於主藍牙電路110所決定的第二主時脈CLK_P2M，所以第二時脈調整電路123也可用較簡化的電路架構來實現。

再者，副藍牙電路120所使用的第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2皆與第二主時脈CLK_P2M同步，也皆等效上與第一主時脈CLK_P1M同步，因此能有效提升副藍牙電路120的藍牙頻寬使用效率，以及降低副藍牙電路120更新第二從時脈CLK_P2S1與第三從時脈CLK_P1S2的複雜度。

更重要的是，副藍牙電路120所使用的第二音訊取樣時脈CLK_A2，能夠間接與主藍牙電路110所使用的第一音訊取樣時脈CLK_A1同步，所以第二播放電路128的音訊播放運作也會跟第一播放電路118的音訊播放運作彼此同步。

請注意，前述多成員藍牙裝置100中的成員電路的個數，並不侷限於前述的兩個，亦可依需要而拓展至更多的數量。

實作上，多成員藍牙裝置100可選擇性地採用前述圖2與圖4的兩種音訊播放同步方法的其中之一，來確保主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作能夠持續保持同步。或者，多成員藍牙裝置100也可以交替採用兩種方法，來確保主藍牙電路110與副藍牙電路120兩者的音訊播放運作能夠持續保持同步。

另外，在某些應用中，亦可將副藍牙電路120產生第三從時脈CLK_P1S2的運作省略。

在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件，而本領域內的技術人員可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍中所提及的「包含」爲開放式的用語，應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或通過其它元件或連接手段間接地電性或信號連接至第二元件。

在說明書中所使用的「和/或」的描述方式，包含所列舉的其中一個項目或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的含義。

以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的等效變化與修改，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

100:多成員藍牙裝置(multi-member Bluetooth device)

102:來源藍牙裝置(source Bluetooth device)

110:主藍牙電路(main Bluetooth circuit)

111:第一藍牙通信電路(first Bluetooth communication circuit)

112:第一封包解析電路(first packet parsing circuit)

113:第一時脈調整電路(first clock adjusting circuit)

114:第一控制電路(first control circuit)

115:第一緩衝電路(first buffer circuit)

116:第一取樣時脈調整電路(first sampling-clock adjusting circuit)

117:第一非同步取樣率轉換電路(first asynchronous sample rate conversion circuit)

118:第一播放電路(first playback circuit)

120:副藍牙電路(auxiliary Bluetooth circuit)

121:第二藍牙通信電路(second Bluetooth communication circuit)

122:第二封包解析電路(second packet parsing circuit)

123:第二時脈調整電路(second clock adjusting circuit)

124:第二控制電路(second control circuit)

125:第二緩衝電路(second buffer circuit)

126:第二取樣時脈調整電路(second sampling-clock adjusting circuit)

127:第二非同步取樣率轉換電路(second asynchronous sample rate conversion circuit)

128:第二播放電路(second playback circuit)

202~226、422~426:運作流程(operation)

310:第一藍牙微網(first piconet)

320:第二藍牙微網(second piconet)

圖1為本發明一實施例的多成員藍牙裝置簡化後的功能方塊圖。

圖2為本發明用來同步不同藍牙電路的音訊播放運作的方法的一實施例簡化後的流程圖。

圖3為圖1的多成員藍牙裝置構成一星狀網路的一實施例簡化後的示意圖。

圖4為本發明用來同步不同藍牙電路的音訊播放運作的方法的另一實施例簡化後的流程圖。

100:多成員藍牙裝置

102:來源藍牙裝置

110:主藍牙電路

111:第一藍牙通信電路

112:第一封包解析電路

113:第一時脈調整電路

114:第一控制電路

115:第一緩衝電路

116:第一取樣時脈調整電路

117:第一非同步取樣率轉換電路

118:第一播放電路

120:副藍牙電路

121:第二藍牙通信電路

122:第二封包解析電路

123:第二時脈調整電路

124:第二控制電路

125:第二緩衝電路

126:第二取樣時脈調整電路

127:第二非同步取樣率轉換電路

128:第二播放電路

Claims

一種多成員藍牙裝置(100)中的主藍牙電路(110)，該多成員藍牙裝置(100)用於與一來源藍牙裝置(102)進行資料傳輸，且包含該主藍牙電路(110)與一副藍牙電路(120)，該來源藍牙裝置(102)扮演一第一藍牙微網(310)中的一主裝置(master)，該主藍牙電路(110)包含：一第一藍牙通信電路(111)；一第一時脈調整電路(113)；一第一控制電路(114)，耦接於該第一藍牙通信電路(111)與該第一時脈調整電路(113)，設置成控制該主藍牙電路(110)扮演該第一藍牙微網(310)中的一從裝置(slave)、並扮演一第二藍牙微網(320)中的一主裝置；一第一取樣時脈調整電路(116)，耦接於該第一控制電路(114)；以及一第一非同步取樣率轉換電路(117)，耦接於該第一取樣時脈調整電路(116)，設置成依據一第一音訊取樣時脈(CLK_A1)取樣一第一音訊資料，並將取樣後的資料傳送給一第一播放電路(118)進行播放；其中，該第一控制電路(114)還設置成進行以下運作：依據該來源藍牙裝置(102)所產生的一第一主時脈(CLK_P1M)的時序資料，控制該第一時脈調整電路(113)產生與該第一主時脈(CLK_P1M)同步的一第一從時脈(CLK_P1S1)和一第二主時脈(CLK_P2M)；以及控制該第一藍牙通信電路(111)依據該第一從時脈(CLK_P1S1)在該第一藍牙微網(310)中傳送或接收封包，並控制該第一藍牙通信電路(111)依據該第二主時脈(CLK_P2M)在該第二藍牙微網(320)中傳送或接收封包，使該副藍牙電路(120)依據與該第二主時脈(CLK_P2M)同步的一第二從時脈(CLK_P2S1)在該第二藍牙微網(320)中傳送或接收封包。
如請求項1所述的主藍牙電路(110)，其中，該第一控制電路(114)還設置成控制該第一取樣時脈調整電路(116)，產生與該第一主時脈(CLK_P1M)、該第一從時脈(CLK_P1S1)、或該第二主時脈(CLK_P2M)同步的該第一音訊取樣時脈(CLK_A1)。
如請求項2所述的主藍牙電路(110)，其中，該第一控制電路(114)還設置成透過該第一藍牙通信電路(111)，傳送與該第一音訊資料相應的一第一音訊播放時序資料給該副藍牙電路(120)，供該副藍牙電路(120)依據該第一音訊播放時序資料校正一第二音訊取樣時脈(CLK_A2)，以使得校正後的該第二音訊取樣時脈(CLK_A2)同步於當前的第一音訊取樣時脈(CLK_A1)。
如請求項2所述的主藍牙電路(110)，其中，該主藍牙電路(110)還設置成透過該第一藍牙通信電路(111)接收一第二音訊播放時序資料，並控制該第一取樣時脈調整電路(116)依據該第二音訊播放時序資料，校正該第一音訊取樣時脈(CLK_A1)的相位，以使得校正後的該第一音訊取樣時脈(CLK_A1)同步於該副藍牙電路(120)當前產生的一第二音訊取樣時脈(CLK_A2)。
如請求項2所述的主藍牙電路(110)，其中，該第一控制電路(114)會依據該第一主時脈(CLK_P1M)的時序資料，控制該第一時脈調整電路(113)產生頻率實質上與該第一主時脈(CLK_P1M)相同、且相位實質上對齊於該第一主時脈(CLK_P1M)的該第一從時脈(CLK_P1S1)，並且該第一控制電路(114)還會依據該第一主時脈(CLK_P1M)或該第一從時脈(CLK_P1S1)的時序資料，控制該第一時脈調整電路(113)產生頻率實質上與該第一主時脈(CLK_P1M)相同、且相位實質上對齊於該第一主時脈(CLK_P1M)的該第二主時脈(CLK_P2M)。
一種多成員藍牙裝置(100)中的副藍牙電路(120)，該多成員藍牙裝置(100)用於與一來源藍牙裝置(102)進行資料傳輸，且包含一主藍牙電路(110)及該副藍牙電路(120)，該來源藍牙裝置(102)扮演一第一藍牙微網(310)中的一主裝置(master)，該主藍牙電路(110)扮演該第一藍牙微網(310)中的一從裝置(slave)、並扮演一第二藍牙微網(320)中的一主裝置，該主藍牙電路(110)設置成依據一第一音訊取樣時脈(CLK_A1)取樣一第一音訊資料，並依據該來源藍牙裝置(102)所產生的一第一主時脈(CLK_P1M)的時序資料，產生與該第一主時脈(CLK_P1M)同步的一第一從時脈(CLK_P1S1)和一第二主時脈(CLK_P2M)，以依據該第一從時脈(CLK_P1S1)在該第一藍牙微網(310)中傳送或接收封包，並依據該第二主時脈(CLK_P2M)在該第二藍牙微網(320)中傳送或接收封包，該副藍牙電路(120)包含：一第二藍牙通信電路(121)；一第二時脈調整電路(123)；一第二控制電路(124)，耦接於該第二藍牙通信電路(121)與該第二時脈調整電路(123)，設置成控制該副藍牙電路(120)扮演該第二藍牙微網(320)中的一從裝置；一第二取樣時脈調整電路(126)，耦接於該第二控制電路(124)；以及一第二非同步取樣率轉換電路(127)，耦接於該第二取樣時脈調整電路(126)，設置成依據一第二音訊取樣時脈(CLK_A2)取樣一第二音訊資料，並將取樣後的資料傳送給一第二播放電路(128)進行播放；其中，該第二控制電路(124)還設置成進行以下運作：依據該第二主時脈(CLK_P2M)的時序資料，控制該第二時脈調整電路(123)產生與該第二主時脈(CLK_P2M)同步的一第二從時脈(CLK_P2S1)；以及控制該第二藍牙通信電路(121)依據該第二從時脈(CLK_P2S1)在該第二藍牙微網(320)中傳送或接收封包。
如請求項6所述的副藍牙電路(120)，其中該第二控制電路(124)還設置成控制該第二取樣時脈調整電路(126)，產生與該第二主時脈(CLK_P2M)或該第二從時脈(CLK_P2S1)同步的該第二音訊取樣時脈(CLK_A2)，使得該第二音訊取樣時脈(CLK_A2)間接同步於該主藍牙裝置(110)產生的一第一音訊取樣時脈(CLK_A1)。
如請求項7所述的副藍牙電路(120)，其中，該第二控制電路(124)還設置成透過該第二藍牙通信電路(121)接收與該第一音訊資料相應的一第一音訊播放時序資料，並控制該第二取樣時脈調整電路(126)依據該第一音訊播放時序資料，校正該第二音訊取樣時脈(CLK_A2)的相位，以使得校正後的該第二音訊取樣時脈(CLK_A2)同步於當前的第一音訊取樣時脈(CLK_A1)。
如請求項7所述的副藍牙電路(120)，其中，該第二控制電路(124)還設置成透過該第二藍牙通信電路(121)，傳送與該第二音訊資料相應的一第二音訊播放時序資料給該主藍牙電路(110)，供該主藍牙電路(110)校正該第一音訊取樣時脈(CLK_A1)的相位，以使得校正後的該第一音訊取樣時脈(CLK_A1)同步於當前的第二音訊取樣時脈(CLK_A2)。
如請求項7所述的副藍牙電路(120)，其中，該第二控制電路(124)會依據該第二主時脈(CLK_P2M)的時序資料，控制該第二時脈調整電路(123)產生頻率實質上與該第二主時脈(CLK_P2M)相同、且相位實質上對齊於該第二主時脈(CLK_P2M)的該第二從時脈(CLK_P2S1)。