CN112235863B - 音频设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种音频设备，与配对设备无线连接，音频设备用于接收并解调配对设备发送的无线帧，并获取同步信息，其中，无线帧包括配对设备的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值；基于同步信息调整自身的同步时钟，以与配对设备的同步时钟同步；音频设备内设置有数据采集组件，数据采集组件包括传感器；音频设备还用于基于自身的同步时钟记录自身的传感器采集数据时的第二时钟计数值及根据第一时钟计数值和第二时钟计数值对自身的传感器所采集的数据及配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理。本申请能够实现将音频设备的传感器所采集的数据与配对设备的传感器所采集的数据进行同步，由此，有益于音频设备与配对设备的数据的使用及融合。

Description

音频设备

技术领域

本申请涉及数据同步技术领域，具体而言，涉及一种音频设备。

背景技术

现代生活中，音频设备(例如耳机，音箱等)的使用日益增多。传统的音频设备通常通过连接线与音源设备(例如手机，电脑等)连接。随着无线技术的发展，出现了无线音频设备。音源设备可以与多个无线音频设备无线连接。现有技术中，无线音频设备通常具有数据采集的功能。然而，多个与音源设备无线连接的无线音频设备，以及无线连接的多个无线音频设备各自所包含的传感器相互之间数据采集同步性较差，由此导致音源设备在对多个无线音频设备所采集的数据进行处理时，各数据往往有不确定的或未知的时延，同步性较差，影响数据的使用效果，以及数据的融合等。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种音频设备，用以改善音频设备所具有的传感器与配对设备所具有的传感器之间的数据采集同步性较差的问题。

本申请提供一种音频设备，与配对设备无线连接，所述音频设备用于接收并解调所述配对设备发送的无线帧，并获取同步信息，其中，所述无线帧包括所述配对设备的传感器所采集的数据，所述无线帧还包括所述配对设备的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值的相关信息；所述音频设备还用于基于所述同步信息对自身所具有的同步时钟进行调整，以使自身的同步时钟与所述配对设备的同步时钟同步；所述音频设备内设置有数据采集组件，所述数据采集组件包括传感器，所述音频设备还用于基于自身的同步时钟记录自身的传感器采集数据时的第二时钟计数值，以及根据第一时钟计数值及第二时钟计数值对自身的传感器所采集的数据及所述配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理。

本申请所提供的音频设备，通过接收并解调所述配对设备发送的无线帧，并获取同步信息，然后基于同步信息对自身所具有的同步时钟进行调整以与所述配对设备同步，接着基于自身的同步时钟记录自身的传感器采集数据的第二时钟计数值，以及根据第一时钟计数值及第二时钟计数值对自身的传感器所采集的数据及配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理，由此可以实现将自身的多个传感器所采集的数据与配对设备的多个传感器所采集的数据进行同步，继而改善音频设备所具有的传感器与配对设备所具有的传感器之间的数据采集同步性较差的问题。

进一步地，所述同步信息至少包括定时同步误差及载波同步误差中的任一者。

进一步地，所述音频设备包括处理芯片，所述处理芯片包括处理模块及协处理模块，所述协处理模块用于记录所述处理芯片分别从所述音频设备的各传感器获取数据时的所述第二时钟计数值，所述处理模块用于基于所述配对设备的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，及所述处理芯片分别从所述音频设备的各传感器所获取到的数据及对应的所述第二时钟计数值，对所述音频设备的传感器及所述配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理。

本申请中，由于处理芯片包括协处理模块，协处理模块能够为处理模块分担在所述处理芯片分别从各传感器获取数据时对所述同步时钟的计数值进行记录的任务，使得处理模块能够将这部分算力用于处理其他任务，从而在整体上提高处理芯片的运算性能。

进一步地，所述音频设备的各传感器还用于在需要向所述处理芯片传送采集的数据时发送触发信号，所述处理芯片包括与所述音频设备的传感器一一对应的存储模块，所述处理芯片用于基于所述触发信号获取对应的传感器的数据，并将所获取的数据存入相应的存储模块中；所述协处理模块用于基于所述触发信号，将触发时刻对应的第二时钟计数值存入相应的存储模块中，所述处理模块用于从各存储模块读取来自所述传感器的数据及所述传感器的数据各自对应的第二时钟计数值，并根据所述第二时钟计数值对相应的传感器的数据进行处理，以使来自所述音频设备的各传感器的数据同步。

本申请中，通过使各传感器在需要传送数据时发送触发信号，由触发信号触发处理芯片获取各传感器所采集的数据并进行同步处理，处理芯片在未接收到触发信号之前，可以负责其他任务，由此，可以避免处理芯片时刻获取各传感器所采集的数据并记录获取数据时的同步时钟计数值，所导致的***开销较大的问题。

进一步地，所述处理芯片还用于基于所述触发信号触发所述处理模块，所述处理模块还用于在被触发后读取对应的传感器的数据，并将所读取的数据存入相应的存储模块中。

进一步地，所述处理芯片还包括DMA模块，所述处理芯片基于所述触发信号触发所述DMA模块，所述DMA模块用于在被触发后，获取对应的传感器的数据，并将所获取到的数据存入相应的存储模块中。

本申请中，处理芯片还包括DMA模块，通过DMA模块可以分担处理模块基于触发信号获取传感器的数据的工作，从而降低处理模块的工作压力，使得处理模块能够释放更多的运算能力来处理其他任务，进而从整体上提升处理芯片的运算性能。

进一步地，所述数据采集组件还包括与所述音频设备的各传感器一一对应的存储单元，各传感器分别按照各自的采样频率采集数据，并将所采集的数据存入对应的存储单元内，各传感器用于在对应的存储单元中的数据量达到各自预设值时，确定需要传送数据；或者在完成各自预设数量的数据采集之后，确定需要传送数据。

本申请中，数据采集组件还包括与多个传感器一一对应的存储单元，各传感器分别按照各自的采样频率采集数据，并将所采集的数据存入对应的存储单元内，各传感器在对应的存储单元中的数据量达到各自预设值时，确定需要传送数据；或者在完成各自预设数量的数据采集之后，确定需要传送数据，即，各传感器在满足相应条件后自动地确定需要传送数据，而处理芯片在首次对各传感器确定需要传送数据所需满足的条件完成配置后，各传感器便可通过确定是否满足该条件来确定是否需要传送数据，即，后续过程中无需处理芯片再次进行配置，由此，可以一定程度上减少处理芯片的工作压力。

进一步地，所述同步处理为插值处理。

进一步地，所述同步处理的同步精度小于所述音频设备的同步时钟的时钟周期。

进一步地，所述音频设备的同步时钟的时钟频率大于所述音频设备的各传感器的采样频率。

本申请中，通过使得同步时钟的时钟频率大于各传感器的采样频率，能够精确地对各传感器所采集的数据进行同步。

进一步地，所述音频设备的传感器为加速度传感器、陀螺仪、数字麦克风、温度传感器、湿度传感器、压力传感器或红外传感器。

本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的音频设备与配对设备及音源设备三者之间无线连接的示意图。

图2为本申请一实施例提供的音频设备的结构框图。

图标：音频设备-10；配对设备-20；音源设备-30；数据采集组件-11；传感器-111；存储单元-113；处理芯片-13；协处理模块-131；处理模块-132；存储模块-133；DMA模块-134。

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。

请参阅图1，本申请一实施例提供一种音频设备10，分别与配对设备20及音源设备30无线连接。配对设备20也可以与音源设备30无线连接。音频设备10与配对设备20之间，以及音频设备10和/或配对设备20与音源设备30之间的无线连接可以是蓝牙连接，WIFI连接，或基于人体作为传输介质的无线连接等。其中，蓝牙连接包括但不限于经典蓝牙(ClassicBluetooth)，BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙)，LE audio(BT5.2标准)等。

可以理解，其他实施例中，音源设备30可省略，此时，音频设备10与配对设备20无线连接。无线连接可以是蓝牙连接，WIFI连接，或基于人体作为传输介质的无线连接等。其中，蓝牙连接包括但不限于经典蓝牙(Classic Bluetooth)，BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙)，LE audio(BT5.2标准)等。

音频设备10可以是无线音箱，无线耳机对中的左耳无线耳机或者右耳无线耳机等。相应地，在音频设备10为无线音箱时，配对设备20可以是与音频设备10无线连接的另一无线音箱，无线耳机对等；在音频设备10为无线耳机对中的左耳无线耳机时，配对设备20可以是右耳无线耳机，反之亦然。音源设备30可以是手机，智能手表，平板电脑，笔记本电脑等。

在一实施例中，音频设备10可以先与音源设备30建立无线连接，然后将通信信息(例如，音源设备的无线通信地址，音频设备10与音源设备30之间无线连接的加密参数等)无线传输给配对设备20。配对设备20基于通信信息侦听并接收音源设备30传输的音频数据。可选地，音频设备10可以通过直接或间接的方式将通信信息传输给配对设备20。直接方式包括但不限于经典蓝牙，BLE，LE audio等方式。间接方式包括但不限于通过音源设备30或其他设备(例如，在音频设备10及配对设备20为无线耳机对时，其他设备可以是充电盒)等中继的方式。

可以理解，其他实施例中，也可以是配对设备20先与音源设备30建立无线连接，然后将通信信息无线传输给音频设备10。音频设备10基于通信信息侦听并接收音源设备30传输的音频数据。

音源设备30可以将待播放的音频数据分别无线传输给音频设备10及配对设备20进行播放。或者，音源设备30可以将待播放的音频数据无线传输给音频设备10及配对设备20两者之一，然后由接收到音源设备30所传输的待播放的音频数据的一者将待播放的音频数据转发给另一者。

音频设备10及配对设备20均可以进行数据采集，例如，采集语音数据，温度数据，湿度数据等。在音频设备10和配对设备20均与音源设备30无线连接时，音频设备10和配对设备20可以分别将所采集的数据无线传输给音源设备30进行处理。在音频设备10与配对设备20无线连接且二者之一还与音源设备30无线连接时，两者中未与音源设备30无线连接的一者可以将所采集的数据无线传输给两者中与音源设备30无线连接的一者，继而，由两者中与音源设备30无线连接的一者将两者所采集的数据无线传输给音源设备30。

音频设备10，配对设备20及音源设备30时钟同步。

一实施例中，音频设备10及配对设备20均与音源设备30无线连接，此时，音频设备10及配对设备20分别接收音源设备30发送的无线帧。音频设备10及配对设备20分别对各自所接收到的来自音源设备的无线帧进行解调，获得同步信息，并分别基于同步信息对各自的同步时钟进行调整，由此，使得各自的同步时钟均与音源设备30的时钟同步。同步信息包括但不限于定时同步误差及载波同步误差等。

一实施例中，音频设备10及配对设备20无线连接，且二者之一与音源设备30无线连接，此时，两者中与音源设备30无线连接的一者接收音源设备30发送的无线帧，并对所接收到的来自音源设备30的无线帧进行解调，获得同步信息，然后基于同步信息对自身的同步时钟进行调整，由此使得自身的同步时钟与音源设备30的时钟同步。接着，两者中与音源设备30无线连接的一者发送无线帧给另一者，另一者在接收到无线帧后对所接收到的无线帧进行解调，获得同步信息，然后基于同步信息对自身的同步时钟进行调整，由此使得自身的同步时钟与两者中与音源设备30无线连接的一者的时钟同步，继而使得自身的同步时钟与音源设备30的时钟同步。同步信息包括但不限于定时同步误差及载波同步误差等。

上述两个实施例中，无线帧包括同步信息，即，同步信息作为无线帧的部分数据进行传输。因此，音频设备10及配对设备20在接收到无线帧后，可以直接通过对无线帧进行解调获得同步信息。

可以理解，其他实施例中，无线帧也可以不包括同步信息。此时，音频设备10及配对设备20在接收到无线帧时，通过各自的同步时钟分别记录接收到无线帧时的同步时钟计数值，然后将其与各自预设的同步时钟计数值进行比较，根据比较结果对各自的同步时钟进行调整。需要说明的是，预设的同步时钟计数值为音频设备10及配对设备20各自在接收到无线帧时，各自的同步时钟的理论计数值，而音频设备10及配对设备20在接收到无线帧时，通过各自的同步时钟分别记录的同步时钟计数值为实际计数值。在理论计数值与实际计数值存在偏差时，表示时钟不同步。通过基于偏差对各自的同步时钟进行调整，可以使得音频设备10与配对设备20及音源设备30的时钟同步。

可以理解，根据同步信息对同步时钟进行调整为本领域现有技术，在此不展开介绍。

可以理解，音频设备10及配对设备20可以在首次与音源设备30建立无线连接时，进行时钟同步调整；或者，在与音源设备30建立无线连接后，每间隔预设时长，进行时钟同步调整；或者，在与音源设备30建立无线连接后，持续地进行时钟同步调整。

相应地，音频设备10与配对设备20之间可以在首次建立无线连接时，进行时钟同步调整；或者，在建立无线连接后，每间隔预设时长，进行时钟同步调整；或者，在建立无线连接后，持续地进行时钟同步调整。

音频设备10及配对设备20在与音源设备30的时钟同步后，可以在接收到音源设备30发送的音频数据后，基于各自的同步时钟对所接收到的音频数据进行同步处理，而后再分别播放同步处理后的音频数据，由此，可以使得通过音频设备10及配对设备20播放的音频数据同步，从而提升用户体验。

音频设备10及配对设备20在相互之间时钟同步后，可以基于各自的同步时钟对所采集到的数据进行同步处理，而后将同步处理后的数据传输至音源设备30，由此，可以降低音源设备30在对音频设备10及配对设备20所采集的数据进行处理时的运算压力。

本实施例中，音频设备10与配对设备20无线连接，用于接收并解调配对设备20发送的无线帧，并获取同步信息；并基于同步信息对自身所具有的同步时钟进行调整，以使自身的同步时钟与配对设备20时钟同步。本实施例中，无线帧包括配对设备20的传感器所采集的数据，以及配对设备20的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值的相关信息，但不包括同步信息。音频设备10在接收到配对设备20发送的无线帧时，记录自身的同步时钟的计数值，并将其与预设的同步时钟计数值进行比较，以获取同步信息(此处，同步信息是指实际计数值与理论计数值的偏差)。

可以理解，配对设备20的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值的相关信息可以直接是配对设备20的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值。

或者，配对设备20的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值的相关信息可以是配对设备20的传感器当前所采集的数据对应的采样点与配对设备20的传感器的首帧数据(的第一时钟计数值)所对应的采样点之间的对应关系，此时，配对设备20可以与音频设备10通过无线连接将配对设备20的传感器数据的首帧数据的第一时钟计数值及/或配对设备20的传感器两相邻的采样点之间的时间间隔与配对设备20的同步时钟计数的之间的对应关系(例如，两相邻的采样点之间的时间间隔与配对设备20的同步时钟的N个计数对应)，传送给音频设备10，后续配对设备20在与音频设备10进行无线传输时，将配对设备20的传感器当前所采集的数据及/或配对设备20的传感器当前所采集的数据对应的采样点与配对设备20的传感器数据的首帧数据所对应的采样点之间的对应关系一并传输给音频设备10。音频设备10在接收到配对设备20的传感器当前所采集的数据及/或配对设备20的传感器当前所采集的数据对应的采样点与配对设备20的传感器的首帧数据的第一时钟计数值所对应的采样点之间的对应关系之后，基于在与配对设备20建立无线连接之初所获取到的配对设备20的传感器的首帧数据的第一时钟计数值，配对设备20的传感器两相邻的采样点之间的时间间隔与配对设备20的同步时钟计数的之间的对应关系，以及配对设备20的传感器当前所采集的数据对应的采样点与配对设备20的传感器的首帧数据的第一时钟计数值所对应的采样点之间的对应关系，推算出配对设备20的传感器当前所采集的数据所对应的第一时钟计数值即可。

可以理解，配对设备20的传感器两相邻的采样点之间的时间间隔与配对设备20的同步时钟计数的之间的对应关系可以预设在音频设备10中。

可以理解，配对设备20在分别从其各传感器获取到数据之后，可以对各个传感器所采集的数据进行同步处理。这里的同步处理可以是插值处理。同步处理后，传感器数据的采样间隔转换至配对设备20的同步时钟或其N(N为整数)分频时钟上。由于配对设备20的同步时钟与音频设备10的同步时钟(基于同步信息调整后)是同步的。因此，配对设备20可以通过无线连接将配对设备20的传感器数据的首帧数据的第一时钟计数值传送给音频设备10。在传感器数据是连续的情况下，音频设备10收到来自配对设备20的传感器数据及其首帧数据的第一时钟计数值，就可以实现配对设备20的传感器数据与音频设备10的传感器数据的同步。可以理解，音频设备10的传感器所采集的数据也可以做同步处理，同步处理后，音频设备10传感器数据的采样间隔转换至音频设备10同步时钟或其N(N为整数)分频时钟上。这样，音频设备10的传感器数据与配对设备20的传感器数据就都基于各自的且相互同步的同步时钟。

请参阅图2，本实施例中，音频设备10内设置有数据采集组件11。数据采集组件11包括一个或多个传感器111，用于采集数据。传感器111包括但不限于加速度传感器、陀螺仪、数字麦克风、温度传感器、湿度传感器、压力传感器或红外传感器。本实施例中，数据采集组件11所包括的传感器111的类型不完全相同。

本实施例中，各传感器111还用于在需要传送数据时发送触发信号。触发信号为各传感器111需要传送的数据准备完成的指示信号。

一实施例中，数据采集组件11还包括与多个传感器111一一对应的存储单元113。存储单元113可以是先进先出存储单元或乒乓缓存单元等。需要说明的是，乒乓缓存单元物理上可以是一块存储结构也可是两块存储结构。各存储单元113的可存储容量可以相同，也可以不同。本实施例中，各存储单元113的可存储容量各不相同。

各传感器111分别按照各自的采样频率采集数据，并将所采集的数据存入对应的存储单元113内。各传感器111用于在对应的存储单元113中的数据量达到各自容量的预设比值(例如，在存储单元113为包括两块相同的存储块的乒乓缓存单元情况下，其中一个存储结构存满数据时)确定需要传送数据，或者，在完成各自预设数量的数据采集之后，确定需要传送数据。这里的预设比值及预设数量可以在音频设备10出厂前预先配置。可选地，对于不同的传感器111所对应的存储单元113而言，预设比值不同；类似地，对于不同的传感器111而言，预设数量不同。由此，可以将不同的传感器111需要传输数据的时间错开。

本实施例中，音频设备10还用于基于自身的同步时钟记录自身的传感器111采集数据时的同步时钟的计数值(第二时钟计数值)，以及根据第二时钟计数值及所获取到的第一时钟计数值对自身的传感器所采集的数据及所述配对设备20的传感器所采集的数据进行同步处理。需要说明的是，在进行同步处理之前，音频设备10的传感器所采集的数据与配对设备20的传感器所采集的数据分别通过第二时钟计数值及第一时钟计数值来表征各自的采集时刻，即，通过音频设备10即配对设备20各自的时间轴记录数据采集时刻；在经过同步处理之后，音频设备10的传感器所采集的数据与配对设备20的传感器所采集的数据统一为采用同一时间轴记录各自的采集时刻，或者说，使得音频设备10的传感器所采集的数据与配对设备20的传感器所采集的数据与同步处理后的相同的时钟计数值对应。

可以理解，第一时钟计数值、第二时钟计数值是基于配对设备20及音频设备10各自的同步时钟来计数得到。

本实施例中，音频设备10还用于基于自身的同步时钟对多个传感器111所采集的数据进行同步处理。可选地，同步处理的同步精度小于音频设备10的同步时钟的时钟周期，以表征同步处理的正常进行。同步精度是指同步处理可达到的最小时间间隔。可选地，音频设备10的同步时钟的时钟频率大于各传感器111的采样频率，以使得音频设备10的同步时钟能够精确地对各传感器111发送触发信号的时刻进行定位，进而使得音频设备10能够对各传感器111所采集的数据进行同步。可选地，同步时钟的时钟频率可以大于1MHz。本实施例中，同步处理为插值处理，例如，线性插值，二次插值等。插值处理的具体内容为本领域现有技术，在此不作展开说明。

本实施例中，音频设备10还包括处理芯片13。音频设备10的同步时钟可以内置于处理芯片13内。当然，音频设备10的同步时钟也可以与处理芯片13并列设置，且与处理芯片13连接。处理芯片13可以是音频处理芯片，视频处理芯片，或者集成芯片等。处理芯片13与数据采集组件11的多个传感器111连接，用于获取各传感器111所采集的数据，并基于同步时钟对多个传感器111所采集的数据进行同步处理。可以理解，处理芯片13可以基于SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)，UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)，I2C(Inter－Integrated Circuit，内置集成电路)及I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)中的任一协议获取对应的传感器111的数据。

可选地，处理芯片13包括多个I/O接口。I/O接口可以是GPIO接口。各传感器111分别通过一个I/O接口与处理芯片13连接，以便于将自身所采集的数据传输给处理芯片13。本实施例中，各传感器111对应的存储单元113分别通过一个I/O接口与处理芯片13连接。各传感器111通过对应的存储单元113间接与一个I/O接口连接，进而与处理芯片13连接。

处理芯片13可以包括协处理模块131及处理模块132。

协处理模块131与音频设备10的同步时钟连接，用于记录处理芯片13分别从各传感器111获取数据时音频设备10的同步时钟的计数值。本实施例中，协处理模块131用于在处理芯片13接收到传感器111所发送的触发信号时，记录音频设备10的同步时钟的计数值。现有技术中，通常由处理模块132被触发信号触发，记录触发时刻对应的同步时钟的计数值，本实施例中，由协处理模块131分担处理模块132的此部分工作，可以避免处理模块132的其他工作被打断，从而一定程度上，提高处理芯片13的处理能力。另外，现有技术中，处理模块132在被触发信号触发时，有可能需要先完成当前的处理工作，然后再对触发时刻对应的同步时钟的计数值进行记录。这样，导致触发时刻的同步时钟的计数值的记录滞后，由于在处理模块132完成当前的处理工作的过程中，多个传感器111仍在持续的采集数据，也就是说，在处理模块132完成当前的处理工作的过程中，可能陆续有其他的传感器111发送触发信号，因此，容易导致同步时钟的计数值的混淆。本实施例中，通过协处理模块131及时地对触发时刻的同步时钟的计数值进行存储，可以避免现有技术所存在的问题。

处理模块132用于基于音频设备10所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，以及处理芯片13分别从各传感器111所获取到的数据及对应的同步时钟的计数值(第二时钟计数值)，对音频设备10的传感器所采集的数据及配对设备20的传感器所采集的数据进行同步处理。

本实施例中，处理模块132用于基于音频设备10所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，以及处理芯片13分别从各传感器111所获取到的数据及对应的第二时钟计数值，对配对设备20的传感器所采集的数据及音频设备10的传感器111所采集的数据进行插值，以使得配对设备20的传感器所采集的数据及音频设备10的传感器111所采集的数据同步。

可以理解，处理模块132也可以用于基于音频设备10所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据的数据格式确定对应的传感器类型，然后，基于音频设备10所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，以及处理芯片13分别从相应的传感器111(与所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据对应的传感器类型相同的传感器)所获取到的数据及对应的第二时钟计数值，对配对设备20的传感器所采集的数据及音频设备10的相应传感器111所采集的数据进行同步处理。这里的同步处理也可以是插值处理。

可以理解，处理模块132还可以用于基于处理芯片13分别从各传感器111所获取到的数据及对应的同步时钟的计数值，对多个传感器所采集的数据进行同步处理。这里的同步处理可以是插值处理。同步处理后，传感器数据的采样间隔转换至同步时钟或其N(N为整数)分频时钟上。可以理解，配对设备20的传感器所采集的数据也可以做同步处理，同步处理后，配对设备20传感器数据的采样间隔转换至配对设备20同步时钟或其N(N为整数)分频时钟上。而后，基于音频设备10所获取到的配对设备20的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，以及音频设备10内经同步处理的各传感器111的数据及对应的第二时钟计数值，对配对设备20的传感器所采集的数据及音频设备10内经同步处理的各传感器111的数据及对应的第二时钟计数值进行二次同步处理。

本实施例中，处理模块132用于基于处理芯片13分别从各传感器111所获取到的数据及对应到的同步时钟的计数值，对多个传感器111所采集的数据进行插值，以使得多个传感器111的数据同步。可以理解，处理模块132还可以用于处理音频设备10的其他运算任务。

处理芯片13还可以包括与传感器111一一对应的存储模块133。存储模块133与存储单元113一一对应连接。本实施例中，各存储模块133分别与处理芯片13的一个I/O接口连接，进而与连接至该I/O接口的存储单元113连接。各存储模块133还分别与协处理模块131及处理模块132连接。

处理芯片13用于基于触发信号获取对应的传感器的数据，并将所获取的数据存入相应的存储模块133中。通过使多个存储模块133与多个存储单元113一一对应连接，可以方便将各传感器111所采集的数据分开存储，以免后续同步处理时混淆数据来源。

本实施例中，协处理模块131用于基于触发信号，将触发时刻对应的同步时钟的计数值存入相应的存储模块133中。处理模块132用于从各存储模块133读取来自多个传感器111的数据及多个传感器111的数据各自对应的同步时钟的计数值，并根据同步时钟的计数值对相应的传感器111的数据进行处理，以使来自多个传感器111的数据同步。

一实施例中，处理芯片13还用于基于触发信号触发处理模块132。处理模块132还用于在被触发后读取对应的传感器111的数据，并将所读取的数据存入相应的存储模块133中。可选地，处理芯片13可以直接利用触发信号触发处理模块132，或者，处理芯片13可以在接收到触发信号后，间隔预设时间触发处理模块132，以使处理模块132读取对应的传感器111的数据，并将其存入相应的存储模块133中。

处理模块132还用于从各存储模块133读取来自多个传感器111的数据及多个传感器111的数据各自对应的同步时钟的计数值，并根据同步时钟的计数值对相应的传感器111的数据进行处理，以使来自多个传感器111的数据同步。

本实施例中，处理模块132用于从存储模块133读取多个传感器111的数据及多个传感器111的数据对应的同步时钟的计数值，并根据同步时钟的计数值对相应的传感器111的数据进行插值，以使多个传感器111所采集的数据同步。

可选地，触发信号为处理模块132的中断信号，处理模块132在中断处理程序中，读取对应的传感器111的数据，并将其存入相应的存储模块133中，以及对数据进行同步处理。中断处理程序的内容为本领域现有技术，因此，在此不展开说明。

一实施例中，处理芯片13还可以包括DMA(Direct Memory Access，直接存储模块访问)模块134。处理芯片13还用于基于触发信号触发DMA模块134。DMA模块134用于在被触发后，获取对应的传感器111的数据，并将所获取到的数据存入相应的存储模块133中。通过DMA模块134可以分担处理模块132基于触发信号获取传感器111的数据的工作，从而降低处理模块132的工作压力，使得处理模块132能够释放更多的运算能力来处理其他任务，进而从整体上提升处理芯片13的运算性能。

可选地，处理芯片13可以在接收到触发信号时，直接利用触发信号触发DMA模块134；或者处理芯片13可以在接收到触发信号后，间隔预定时间触发DMA模块134。

本实施例中，DMA模块134被触发信号触发，获取对应的传感器111的数据。由于触发信号是在各传感器111所对应的存储单元113中的数据量达到各自预设值或各传感器111完成各自预设数量的数据采集之后产生，因此，对于DMA模块而言，其在被触发信号触发后需要获取的数据量是固定的，由此，无需通过处理模块132在每当DMA模块被触发时对DMA模块134所需获取的各采集单元的数据的数据量进行配置，使得处理模块132免受干扰，从而从整体上提高处理芯片13的处理能力。

本实施例中，多个存储模块133通过处理芯片13的I/O接口分别与多个存储单元113一一对应地连接，相当于在处理芯片13与数据采集组件11之间形成多个DMA通道。每个DMA通道对应一个存储模块133，一个存储单元113及连接在相应存储模块133与存储单元113之间的I/O总线。由于触发信号可以在各传感器111所对应的存储单元113中的数据量达到各自预设值或各传感器111完成各自预设数量的数据采集之后产生，因此，对于每个DMA通道而言，单次传送的数据数量可以是固定的。另外，由于各DMA通道与相应的存储单元113对应，而各存储单元113又与相应的传感器111对应，因此，基于一具体的传感器111在需要传送数据时所发送的触发信号，DMA模块134获取该传感器111所采集的数据时，需要访问的存储单元113的地址也是固定的。因此，无需通过处理模块132在每当有传感器111发送触发信号时，重复地对DMA模块134所需获取的各采集单元的数据的数据量以及DMA模块134在获取的各采集单元的数据时需要访问的存储单元113的地址进行配置，使得处理模块132免受干扰，从而提高数据同步***的处理能力。

可以理解，由于各传感器111对应的存储单元113的各自预设值可以不同，各传感器111对应的各自预设数量也可以不同，相应地，各DMA通道单次传送的数据数量也可以不同。DMA模块134可以根据各传感器111发送触发信号的先后顺序，按照先到先触发的原则，依次通过相应的DMA通道获取对应的传感器111的数据。

可选地，多个DMA通道可以预先按照预定顺序排序，以便于区分各DMA通道。对于不同的传感器111所发送的触发信号同时触发DMA模块134的情况，DMA模块134可以根据预先基于DMA的排序所确定的顺序(可以与预先按照预定顺序对多个DMA通道所做排序相同，或不同)，依次通过相应的DMA通道获取对应的传感器111的数据。由此，可以避免采集单元数据丢失的情况。

本实施例中，通过DMA模块可以为处理模块分担基于触发信号获取采集单元的数据的工作，从而进一步降低处理模块的工作压力，而且由于获取采集单元的数据的工作由DMA模块负责，使得处理模块免受干扰，一定程度上能够释放更多的运算能力来处理数据同步***的其他任务。

本申请所提供的音频设备，先通过接收并解调配对设备发送的无线帧获取同步信息，然后基于同步信息对自身所具有的同步时钟进行调整以与配对设备同步，接着基于同步时钟对自身所具有的多个传感器所采集的数据进行同步处理，由此可以实现将自身的多个传感器所采集的数据与配对设备同步，继而提升用户的使用体验。

本申请中，数据采集组件还包括与多个传感器一一对应的存储单元，各传感器分别按照各自的采样频率采集数据，并将所采集的数据存入对应的存储单元内，各传感器在对应的存储单元中的数据量达到各自预设值时，确定需要传送数据；或者在完成各自预设数量的数据采集之后，确定需要传送数据，即，各传感器在满足相应条件后自动地确定需要传送数据，而处理芯片在首次对各传感器确定需要传送数据所需满足的条件完成配置后，各传感器便可通过确定是否满足该条件来确定是否需要传送数据，后续过程中无需处理芯片再次进行配置，由此，可以一定程度上减少处理芯片的工作压力。

本申请中，由于处理芯片包括协处理模块，协处理模块能够为处理模块分担在处理芯片分别从各传感器获取数据时对同步时钟的计数值进行记录的任务，使得处理模块能够将这部分算力用于处理其他任务，从而在整体上提高处理芯片的运算性能。

本申请中，通过使各传感器在需要传送数据时发送触发信号，由触发信号触发处理芯片获取各传感器所采集的数据并进行同步处理，处理芯片在未接收到触发信号之前，可以负责其他任务，由此，可以避免处理芯片时刻获取各传感器所采集的数据并记录获取数据时的同步时钟计数值，所导致的***开销较大的问题。

配对设备20也可以包括数据采集组件及处理芯片，数据采集组件包括包含多个传感器及与多个传感器对应的存储单元，且处理芯片包括协处理模，处理模块，存储模块及DMA模块。配对设备20的处理芯片与数据采集组件之间，数据采集组件内部各部件(即，传感器即存储单元)之间，以及处理芯片内部个部件(即，协处理模块，处理模块，存储模块即DMA模块)之间的连接关系及相互配合实现基于配对设备20的同步时钟对配对设备的多个传感器所采集的数据进行同步处理的过程与前述实施例中音频设备10的相应内容对应，具体内容可以参阅前述实施例，在此不再赘述。

音源设备30也可以包括数据采集组件及处理芯片，数据采集组件包括包含多个传感器及与多个传感器对应的存储单元，且处理芯片包括协处理模，处理模块，存储模块及DMA模块。音源设备30的处理芯片与数据采集组件之间，数据采集组件内部各部件(即，传感器即存储单元)之间，以及处理芯片内部各部件(即，协处理模块，处理模块，存储模块即DMA模块)之间的连接关系及相互配合实现基于音源设备30的同步时钟对配对设备的多个传感器所采集的数据进行同步处理的过程与前述实施例中音频设备10的相应内容对应，具体内容可以参阅前述实施例，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种音频设备，其特征在于，与配对设备无线连接，所述音频设备用于接收并解调所述配对设备发送的无线帧，并获取同步信息，其中，所述无线帧包括所述配对设备的传感器所采集的数据，所述无线帧还包括所述配对设备的传感器所采集的数据对应的第一时钟计数值的相关信息；所述音频设备还用于基于所述同步信息对自身的同步时钟进行调整，以使自身的同步时钟与所述配对设备的同步时钟同步；所述音频设备内设置有数据采集组件，所述数据采集组件包括传感器，用于采集数据；所述音频设备还用于基于自身的同步时钟记录自身的传感器采集数据时的第二时钟计数值；以及根据所述第一时钟计数值及所述第二时钟计数值对自身的传感器所采集的数据及所述配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理；

所述音频设备包括处理芯片，所述处理芯片包括处理模块及协处理模块，所述协处理模块用于在所述处理芯片接收到所述传感器所发送的触发信号时，记录所述处理芯片分别从所述音频设备的各传感器获取数据时的所述第二时钟计数值，所述处理模块用于基于所述配对设备的传感器所采集的数据及对应的第一时钟计数值，及所述处理芯片分别从所述音频设备的各传感器所获取到的数据及对应的所述第二时钟计数值，对所述音频设备的传感器及所述配对设备的传感器所采集的数据进行同步处理。

2.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述同步信息至少包括定时同步误差及载波同步误差中的任一者。

3.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备的各传感器还用于在需要向所述处理芯片传送采集的数据时发送触发信号，所述处理芯片包括与所述音频设备的传感器一一对应的存储模块，所述处理芯片用于基于所述触发信号获取对应的传感器的数据，并将所获取的数据存入相应的存储模块中；所述协处理模块用于基于所述触发信号，将触发时刻对应的第二时钟计数值存入相应的存储模块中，所述处理模块用于从各存储模块读取来自所述传感器的数据及所述传感器的数据各自对应的第二时钟计数值，并根据所述第二时钟计数值对相应的传感器的数据进行处理，以使来自所述音频设备的各传感器的数据同步。

4.如权利要求3所述的音频设备，其特征在于，所述处理芯片还用于基于所述触发信号触发所述处理模块，所述处理模块还用于在被触发后读取对应的传感器的数据，并将所读取的数据存入相应的存储模块中。

5.如权利要求3所述的音频设备，其特征在于，所述处理芯片还包括DMA模块，所述处理芯片基于所述触发信号触发所述DMA模块，所述DMA模块用于在被触发后，获取对应的传感器的数据，并将所获取到的数据存入相应的存储模块中。

6.如权利要求3所述的音频设备，其特征在于，所述数据采集组件还包括与所述音频设备的各传感器一一对应的存储单元，各传感器分别按照各自的采样频率采集数据，并将所采集的数据存入对应的存储单元内，各传感器用于在对应的存储单元中的数据量达到各自预设值时，确定需要传送数据；或者在完成各自预设数量的数据采集之后，确定需要传送数据。

7.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述同步处理为插值处理。

8.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述同步处理的同步精度小于所述音频设备的同步时钟的时钟周期。

9.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备的同步时钟的时钟频率大于所述音频设备的各传感器的采样频率。

10.如权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备的传感器为加速度传感器、陀螺仪、数字麦克风、温度传感器、湿度传感器、压力传感器或红外传感器。

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