CN115038162A - 一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法及装置 - Google Patents
一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及蓝牙技术领域,公开了一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法及装置,其方法包括获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;基于频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;若频率需要调整,则基于频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。本申请具有针对设备间时钟精确度差异进行相应调节,减少了蓝牙时钟同步调节时的误***况,提高了调节精度的效果,保证了不同设备同步播放和本地缓存不出现溢出和播空的情况,且通过精确的频偏估计方法,使调节精度更高、调节速度更快。
Description
技术领域
本申请涉及蓝牙技术领域,尤其是涉及一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法及装置。
背景技术
随着蓝牙技术发展,真无线立体声(True Wireless Stereo,TWS)蓝牙耳机得到了广泛的普及,TWS耳机双通道立体声同步体验变得非常关键,对耳同步最核心的因素是设备间时钟同步性能,不同厂家之间设备时钟性能是存在差异的,即使同一厂家相同批次产品设备间时钟也可能存在不一致性现象。此外,同一个微微网中的主设备(master)和从设备(slave)时钟不一致,长时间播放时可能因收端和发端采样率不匹配,导致本地缓存变空或溢出,从而引发播放异常问题。为解决设备间时延大导致的播放不同步问题和因收、发端采样率不同导致的本地缓存变空或溢出问题,实现蓝牙设备间时钟同步十分必要。
现有的蓝牙时钟同步调节方法可通过监控本地内存数据量的方式判断时钟同步状态,但其受接收性能影响很大,接收性能变化引起内存数据突变容易发生误调整。或,通过载波同步误差或定时同步误差调整锁相环实现从设备和主设备间的时钟同步,如以相关的数据包符号估计的频偏作为调整依据,但符号误码容易导致频率误差估计错误而引起误调。
针对上述中的相关技术,发明人发现现有的蓝牙时钟同步调节方法存在有容易引起误调,调节效果较差的问题。
发明内容
为了减少蓝牙时钟同步调节时的误***况,提高调节精度,本申请提供了一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法及装置。
第一方面,本申请提供一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法。
本申请是通过以下技术方案得以实现的:
一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法,包括以下步骤,
获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调的步骤包括,
基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;
通过所述频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整的步骤包括,
判断所述频偏是否小于或等于预设的第一门限;
若所述频偏小于或等于所述第一门限,则判断所述频偏是否超过预设的第二门限;
若所述频偏超过所述第二门限,则判断频率需要调整。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
使设备与音源建立连接;
判断设备是否为主耳;
若设备为主耳,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
判断设备是否为主耳;
若设备非主耳,则检测所述设备的连接链路是否建立成功;
若所述设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令,直至另一耳机收到成功信令。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述若所述设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令的步骤后,还包括,
若另一耳机未收到成功信令,重复向另一耳机发送成功信令;
直至重复发送次数满足条件时,获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
获取当前更新的频率和所述频偏;
基于所述频率和所述频偏,得到误差值;
同时,累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;
在下一调整时间间隔时,令预测的所述频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
记录所述频率调整控制字;
在启动播放时,获取记录的所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否小于或等于第三门限;
若所述频率调整控制字小于或等于第三门限,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到所述调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调的步骤后,还包括,
记录所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否超过预设的第五门限;
若所述频率调整控制字超过所述第五门限,则缩短所述调整时间间隔。
第二方面,本申请提供一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置。
本申请是通过以下技术方案得以实现的:
一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置,包括,
第一数据模块,用于获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
第二数据模块,用于当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
频偏模块,用于基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
判断模块,用于基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
调频模块,用于若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
第三方面,本申请提供一种计算机设备。
本申请是通过以下技术方案得以实现的:
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的步骤。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质。
本申请是通过以下技术方案得以实现的:
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的步骤。
综上所述,与现有技术相比,本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法通过获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳,当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;以基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;再根据频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;若频率需要调整,则基于频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调;以针对设备间时钟精确度差异进行相应调节,保证了不同设备同步播放和本地缓存不出现溢出和播空的情况,且通过精确的频偏估计方法,使调节精度更高、调节速度更快,减少了蓝牙时钟同步调节时的误***况,提高了调节精度。
附图说明
图1为本申请一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的对耳初调流程图。
图2为本申请又一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的对耳微调流程图。
图3为本申请另一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的单耳初调流程图。
图4为本申请一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的原理示意图。
图5为本申请一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的对耳蓝牙耳机各阶段调节启动时序示意图。
图6为本申请一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的频偏模块设计框图。
图7为本申请一个示例性实施例提供的一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的主设备时标对应在本地蓝牙帧内的时序关系图。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
设备间时钟不同步容易导致蓝牙耳机间的时延变大,出现音频播放不同步问题,此外,主设备和从设备时钟不一致容易导致本地缓存变空或溢出,出现播放异常的问题。为解决设备间时延大导致的播放不同步问题和因收、发端采样率不同导致的本地缓存变空或溢出问题,以减少蓝牙时钟同步调节时的误***况,提高调节精度,本申请提出了一种蓝牙时钟快速同频同相的调节方法及装置,在具有蓝牙时钟快速校准频率和相位的优势下,保证了多设备间播放同步、延时低,保证了长时间播放音频不会出现本地缓存溢出或变空导致的异常,实现了蓝牙设备间的时钟同步。
本申请的技术关键点之一在于:采用准确的频偏估计方法,保证频偏估计准确可靠。
本申请的技术关键点之二在于:快速完成频偏校正。在音频播放前启动调节,再基于获得的准确的频偏,可实现1-2次快速频率校准。
本申请的技术关键点之三在于:设备间播放延时可控。各设备可独立实现对主设备时钟的跟随,调整间隔可根据实际频率变化率灵活配置,保证了对耳播放的同步性。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
本申请实施例提供一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法,所述方法的主要步骤描述如下。
获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
在一实施例中,所述基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整的步骤包括,
判断所述频偏是否小于或等于预设的第一门限;
若所述频偏小于或等于所述第一门限,则判断所述频偏是否超过预设的第二门限;
若所述频偏超过所述第二门限,则判断频率需要调整。
在一实施例中,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调的步骤包括,
基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;
通过所述频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致。
在一实施例中,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
记录所述频率调整控制字;
在启动播放时,获取记录的所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否小于或等于第三门限;
若所述频率调整控制字小于或等于第三门限,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到所述调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调。
在一实施例中,所述基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调的步骤后,还包括,
记录所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否超过预设的第五门限;
若所述频率调整控制字超过所述第五门限,则缩短所述调整时间间隔。
在一实施例中,所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
使设备与音源建立连接;其中,连接方式可以为蓝牙连接;
判断设备是否为主耳;
若设备为主耳,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
在一实施例中,所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
判断设备是否为主耳;
若设备非主耳,则检测所述设备的连接链路是否建立成功;
若所述设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令,直至另一耳机收到成功信令;
若另一耳机未收到成功信令,重复向另一耳机发送成功信令;
直至重复发送次数满足条件时,获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
在一实施例中,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
获取当前更新的频率和所述频偏;
基于所述频率和所述频偏,得到误差值;
同时,累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;
在下一调整时间间隔时,令预测的所述频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏。
本申请提出的方案,可用于对耳时钟同步调节,也可用于单耳时钟同步调节,以对耳蓝牙耳机的时钟同步调节为例,上述实施例的具体介绍如下。
参照图1,首先使设备与音源建立蓝牙连接。
判断设备是否为主耳。
若设备为主耳,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
若设备非主耳,则检测设备的连接链路是否建立成功;若设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令,以通知主耳链路连接完成。其中,成功信令可以为音频协议规定的特定信令,蓝牙音频播放协议规定播放前需要发启动信令,蓝牙耳机收到后作为启动初步调节的标志。
若另一耳机未收到成功信令,则令设备重复向另一耳机发送成功信令,以确保主耳知悉副耳当前状态,直至重复发送次数满足条件,令设备停止向另一耳机发送成功信令,以避免消息发送过于频繁而影响主耳的工作性能,此时,默认主耳收到成功信令。本实施例中,预设第四门限THR4,若重复发送次数累计大于或等于第四门限THR4,则默认主耳收到成功信令。
当主耳收到成功信令时,获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳,以自动启动频率初调,充分利用了启动音频播放前的时间进行调节,使音频启动播放后时钟同步精度更好更稳定。
判断是否达到预设调整时间间隔。
若达到预设的调整时间间隔,则再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏。
基于频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整,包括对频偏合理性的判断,通过判断频偏是否小于或等于预设的第一门限THR1;若频偏小于或等于第一门限THR1,则本次频偏合理,判断频偏是否超过预设的第二门限THR2;若频偏超过第一门限THR1,则默认为本次频偏异常,即本次频偏不合理,此时不调整,放弃本次调整,避免错调,以进一步减小误调率。
若频偏超过第二门限THR2,则判断频率需要调整;而若频偏小于或等于第二门限THR2,此时也默认为频偏异常,不采取调整措施。
其中,调整频率时,基于频偏控制频率振荡器更新频率,包括,
基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;同时,考虑当前频偏和频率调整控制字分辨率存在不是整数倍的关系,当前频偏不能被完全修正,故基于更新的频率和频偏,得到误差值,以求得未被校正的频偏,并累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;在下一调整时间间隔时,令预测的频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏,以减少调节误差,进一步提高调节精度;
通过频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致,以完成初调。
此时,记录当前的频率调整控制字,再继续判断是否达到预设调整时间间隔,并迭代上述步骤。
记录当前的频率调整控制字可通过软件回读方式实现。根据记录的频率调整控制字,需要时重新配置该控制字,以应对主设备工作时钟切换到低精度的情况。
参照图2,在一实施例中,在完成频率初调后、启动音频播放时,回读频率调整控制字。
判断当前的频率调整控制字是否小于或等于第三门限THR3,以检测回读的频率调整控制字的合理性。
若当前的频率调整控制字小于或等于第三门限THR3,默认无需修改频率调整控制字,此时获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;若当前的频率调整控制字超过第三门限THR3,则认为当前频率偏差较大,将当前的频率调整控制字重新设置为初调结束记录的频率调整控制字,再获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
判断是否达到预设调整时间间隔。
若达到预设的调整时间间隔,则再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;否则继续判断是否达到预设调整时间间隔。
计算两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差。
根据相位差估计频偏。
判断频偏是否小于或等于预设的第一门限THR1。
若频偏小于或等于第一门限THR1,则判断频偏是否超过预设的第二门限THR2;若频偏超过第一门限THR1,则默认为频偏异常,此时不调整。
若频偏超过第二门限THR2,则判断频率需要调整;而若频偏小于或等于第二门限THR2,此时默认频偏正常,不采取调整措施。
调整频率时,基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;同时,基于更新的频率和频偏,得到误差值,并累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;在下一调整时间间隔时,令预测的频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏;
通过频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致,以在音频播放过程中定时监测频偏情况,完成微调。
此时,记录当前的频率调整控制字。
进一步地,判断频率调整控制字的频率变化率是否超过预设的第五门限THR5。
若频率调整控制字小于或等于第五门限THR5,则继续判断是否达到调整时间间隔,并迭代上述步骤。
若频率调整控制字超过第五门限THR5,表示时钟变化率过快,则缩短调整时间间隔,再继续判断是否达到新的调整时间间隔,并迭代上述步骤,以确保设备间延时更小。
进一步地,若设备为单耳,则单耳时钟同步的调节方法如图3所示,包括第一阶段单耳初调和第二阶段单耳时钟同步微调。
具体地,判断设备是否和主设备建立连接。
若设备和主设备建立连接,启动频率校准,读取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。或收到音频播放协议规定信令时自动启动频率初调。
单耳时钟同步初调方法可参考对耳时钟同步初调方法,以实现单耳频率和相位调节,在此不再赘述。
单耳时钟同步微调方法和对耳时钟同步微调流程相同,详情可参见对耳时钟同步微调流程,在此不再赘述。
参照图4,本申请的实现分为初调和微调两个阶段,通过频率调节算法,在音频播放前进行初调频率校准,确保音频播放前设备间频率保持一致;以及,在音频启动播放后通过频率调节算法进行微调,实现小幅度修正,以在初调频率一致的基础上,保持频率和相位锁定。
参照图5,本申请在图中“同步启动播放时刻(t3)”前的时间都可进行初调,调整间隔越短调整次数越多,反之亦然,间隔可由软件按需配置。
例如,蓝牙耳机A在t0时刻启动频率校准,蓝牙耳机B在t1时刻启动频率校准,蓝牙耳机A和蓝牙耳机B在t2时刻都完成初调,实现频率一致目标。多个蓝牙耳机频率都对齐到音频播放源的频率,可保证频率一致性。对耳约定t3时刻同时启动播放,开始播放后执行微调,保证稳定可靠运行。
在微调阶段,以主设备的时钟为基准,蓝牙耳机A和蓝牙耳机B都应跟随主设备基准时钟运行,且本申请的频率调整控制字通过频偏估计模块精确计算,实现准确的频偏估计,调节1次频率即可满足要求,多次调节则可进一步减小频偏或保持稳定。
具体地,参照图6和图7,频偏估计模块的设计原理和调节方法如下:
(1)主设备端发出空中包数据,从设备接收成功后获得此时主设备的发送时间,此时主设备时标对应在蓝牙耳机本地蓝牙时序中的位置,称之为“相位”,表示不同时刻的相位信息。数据包校验成功,则更新相位。如t4时刻相位为“相位1”,t5时刻相位为“相位2”,分别代表不同时刻的相位。
(2)启动调整时刻获取对应的相位和蓝牙时间戳。
(5)计算频率调整控制字。频率调整控制字控制精度有其分辨率特性,由底层设计的电容阵列决定,上层直接应用。步骤(3)估计的频偏和频率调整控制字分辨率存在不是整数倍关系,即本次不能完全修正,故将本次实际校正的频偏定义为,对应的频率调整控制字,是和的比值再取整,即频率调整控制字=估计所得频偏 / 电容阵列调整分辨率,再取整,通过频率调整控制字调节芯片的电容阵列,调整振荡器频率,修正频偏,调节频率振荡器,实现频率一致。
(6)将本次残余未修正的部分定义为,是减的差值;从启动初调开始,每个调整时刻都可获得对应时刻的残余未修正频偏,对进行累加,得残余频偏积分值,即历史未修正残余频偏,初值为0,具体可通过累加器实现,并令累加器的初始值为0。残余频偏积分值可确保每次累积频偏不超过频率调整控制字的最小分辨率,进一步确保了准确性。
(9)进入微调后,在初调频率一致的基础上,通过累积频偏和实时频偏实现快速、准确的修正,锁定频率和相位。
(10)蓝牙协议对蓝牙产品晶振精度有相应要求,进入微调后,可根据估计的频率变化率,适当调整步骤(3)的“调整间隔”,灵活配置调整间隔,对耳同步时延可控,保证从设备间的时延更小,对耳播放的同步性更好。
例如,软件默认调整间隔为1s,则微调阶段检测到1s内频率变化超过设定的第五门限THR5,则判断为调整间隔过长,软件自适应缩短调整间隔,如0.5S,以更早执行校准操作,避免更长时间累积造成更大的频偏,导致调节误差增大,降低了设备的同步性能。
又例如,调节前,蓝牙耳机A和主设备间时钟准确度偏差为+20ppm,蓝牙耳机B和主设备间时钟准确度偏差为-20ppm,两个蓝牙耳机间的频率准确度就是40ppm,25s后对耳间延时就可达到ms级。此外,蓝牙耳机A比主设备时钟快,相应的播放速度也比主设备播放得更快,本地缓存数据空间有限的情况下,长时间播放本地缓存将出现播空的现象;蓝牙耳机B则相反,播放速度比主设备慢,长时间播放将出现本地缓存空间溢出现象,导致播放异常。通过本申请提出的频率调节方法,处于同一微微网的设备保持时钟同步,可以有效避免如上情况,确保播放更可靠和稳定。
综上所述,一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法通过获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳,直至达到预设调整时间间隔,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;以基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;再根据频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;若频率需要调整,则基于频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调;以针对设备间时钟精确度差异进行相应调节,保证了不同设备同步播放和本地缓存不出现溢出和播空的情况,且通过精确的频偏估计方法,使调节精度更高、调节速度更快,减少了蓝牙时钟同步调节时的误***况,提高了调节精度;同时,在快速、准确调节的基础上,根据频变化特性灵活设置调整时间间隔,进一步确保设备间的播放时延更可控。
本申请充分利用了启动音频播放前的时间进行调节,使音频启动播放后时钟同步精度更好、更稳定。再者,当在对耳的使用情景下,从设备均独立跟随主设备时钟,使所有从设备频率和相位都和主设备保持一致,实现从设备间频率相位的一致性,播放效果更好。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请实施例还提供一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置,该一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置与上述实施例中一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法一一对应。该一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置包括,
第一数据模块,用于获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
第二数据模块,用于当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
频偏模块,用于基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
判断模块,用于基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
调频模块,用于若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
调频模块还包括校正单元、频率调整控制字单元和调频单元。
校正单元,用于基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
频率调整控制字单元,用于基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;
调频单元,用于通过所述频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致。
判断模块包括合理性单元和判断单元。
合理性单元,用于判断频偏是否小于或等于预设的第一门限。
判断单元,用于在频偏小于或等于第一门限时,判断频偏是否超过预设的第二门限;且当频偏超过第二门限时,则判断频率需要调整。
一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置还包括残余频偏模块、微调模块和时间间隔调整模块。
残余频偏模块,用于基于当前更新的频率和频偏,得到误差值;同时,累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;以在下一调整时间间隔时,令预测的所述频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏。
微调模块,用于在启动音频播放时对设备进行频率微调。
时间间隔调整模块,用于基于记录的频率调整控制字,判断频率调整控制字是否超过预设的第五门限;并当所述频率调整控制字超过所述第五门限时,缩短所述调整时间间隔。
关于一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置的具体限定可以参见上文中对于一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法的限定,在此不再赘述。上述一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述任意一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述***的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
Claims (12)
1.一种蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,包括以下步骤,
获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
2.根据权利要求1所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调的步骤包括,
基于频率振荡器更新的频率,获得实际校正的频偏;
基于实际校正的频偏和预设的分辨率,计算频率调整控制字;
通过所述频率调整控制字调节频率振荡器更新频率,直至目标设备的频率与音频播放源的频率保持一致。
3.根据权利要求1所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整的步骤包括,
判断所述频偏是否小于或等于预设的第一门限;
若所述频偏小于或等于所述第一门限,则判断所述频偏是否超过预设的第二门限;
若所述频偏超过所述第二门限,则判断频率需要调整。
4.根据权利要求1所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
使设备与音源建立连接;
判断设备是否为主耳;
若设备为主耳,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
5.根据权利要求1所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳的步骤前,还包括以下步骤,
判断设备是否为主耳;
若设备非主耳,则检测所述设备的连接链路是否建立成功;
若所述设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令,直至另一耳机收到成功信令。
6.根据权利要求5所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述若所述设备的连接链路建立成功,则向另一耳机发送成功信令的步骤后,还包括,
若另一耳机未收到成功信令,重复向另一耳机发送成功信令;
直至重复发送次数满足条件时,获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
获取当前更新的频率和所述频偏;
基于所述频率和所述频偏,得到误差值;
同时,累加在每个调整时间间隔更新频率后得到的误差值,得到残余频偏积分值;
在下一调整时间间隔时,令预测的所述频偏与所述残余频偏积分值累加,作为当前的频偏。
8.根据权利要求2所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调时,还包括以下步骤,
记录所述频率调整控制字;
在启动播放时,获取记录的所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否小于或等于第三门限;
若所述频率调整控制字小于或等于第三门限,则获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
当达到所述调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调。
9.根据权利要求8所述的蓝牙时钟快速同频同相调节方法,其特征在于,所述基于所述频偏控制频率振荡器再次更新频率,完成微调的步骤后,还包括,
记录所述频率调整控制字;
判断所述频率调整控制字是否超过预设的第五门限;
若所述频率调整控制字超过所述第五门限,则缩短所述调整时间间隔。
10.一种蓝牙时钟快速同频同相调节装置,其特征在于,包括,
第一数据模块,用于获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
第二数据模块,用于当达到预设调整时间间隔时,再次获取当前本地帧内相位和蓝牙时间戳;
频偏模块,用于基于两次本地帧内相位的相位差和两次蓝牙时间戳的时间差,预测频偏;
判断模块,用于基于所述频偏与预设阈值,判断频率是否需要调整;
调频模块,用于若频率需要调整,则基于所述频偏控制频率振荡器更新频率,完成初调。
11.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至9任意一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9任意一项所述方法的步骤。
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