一种数字音频无线传输的同步机制的制作方法

本发明涉及无线通讯，具体为一种数字音频无线传输的同步机制。

背景技术：

1、在无线通讯领域，比如4g,5g,wifi,gps，都有着复杂的时钟同步机制设计。对于一些相对简单的应用，像是蓝牙耳机，2.4g无线键鼠等，则依托于双向的通信协议设计来进行同步。而对于一些纯粹的单向数字通讯场景，尤其是音频场景，比如数字无线麦克风，数字无线音频传输系统等，一般的同步方式则是通过简单的软件设计来实现同步。在接收端设定一定数量的缓存，采用丢弃或者覆盖来得快的包，等待来得慢的包。而无论是丢弃、覆盖、等待都会带来音频上的不连续，而这个不连续从接收端来看就是令人反感的噪音。一些成本较高的系统，可以在接收端设定更大的缓存空间来试图解决这个问题。但更多的缓存数量，则会带来延迟这一新的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种数字音频无线传输的同步机制，解决了上述背景技术中提出的缓存治标不治本，设置太大缓存会带来更大延迟的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种数字音频无线传输的同步机制，软硬件结合，硬件部分使接收端的音频采集频率高于发射端的音频发射频率，但接收端的晶振频率低于发射端的晶振频率；软件中通过定时查询接收端的缓存空间的方式改变播放频率，始终使接收端的缓存数量维持在一个稳定区间，将原本收发双方因为时钟偏差带来的积累数据量的偏差进行自适应地消除，从源头上避免了噪音的产生；并可以在较小的缓存空间内实现，在一些出现丢包的情况下，逐步弥合丢包的影响，使数字音频无线传输具有低延迟且稳定的优势。

3、一种数字音频无线传输的同步机制，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括硬件基础部分和硬件额外部分；所述硬件基础部分包括结构相同的发射端部分和接收端部分，发射端部分和接收端部分均包括时钟晶振x2，所述时钟晶振x2的输入端并联有电容c28，所述时钟晶振x2的输出端并联有电容c30，所述电容c28和电容c30两者的另一端接地，且所述时钟晶振x2的输入端和输出端并联有电阻r3；

4、所述硬件额外部分并联在硬件基础部分的接收端部分的时钟晶振x2的输出口，所述硬件额外部分包括n-mos电子开关q1及处于并联状态的电容c33和电容c34，所述电容c33和电容c34两者的一端接地，所述电容c33的另一端通过电阻r7与单片机晶振外接引脚xtal_io连接，所述n-mos电子开关q1的s引脚与电容c34的另一端连接，所述n-mos电子开关q1的g引脚与电阻r7连接，所述n-mos电子开关q1的d引脚与接收端时钟晶振x2的输出口并联；

5、所述软件部分包括rf模块和播放模块；所述rf模块内缓存接收端接收的数据，并把接收的数据依次传输给播放模块，播放模块对接收的数据进行播放，且rf模块内设置定时查询其剩余缓存空间的指令，根据剩余缓存空间控制播放模块的播放频率，使rf模块内的缓存空间维持在一个稳定区间。

6、优选的，所述xtal_io由软件部分控制，所述xtal_io开启时，所述硬件额外部分接通，给接收端晶振附加上额外的匹配电容，降低接收端的频率，从而降低了播放频率；所述xtal_io关闭时，所述硬件额外部分断开，提高接收端的频率，从而提高播放频率。

7、优选的，所述接收端部分中的电容c30、电容c28和电容c34三者的电容量是逐渐增大的，所述发射端部分中的电容c30和电容c28两者的电容量相同。

8、优选的，所述rf模块的缓存空间一定，且当rf模块接收稳定时，rf模块的缓存空间可以选取得足够小，带来最小的延迟指标，而当rf模块接收不稳定时，需要增大缓存空间。

9、优选的，所述时钟晶振x2的匹配电容c30的选取按照计算值设定，所述时钟晶振x2的匹配电容c28的选取需要满足晶振的生产误差，必须使得时钟晶振x2这一侧的容值应与处在开启和关闭后，比时钟晶振x2发射端的最大理论频率偏差更大。

10、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

11、1、该数字音频无线传输的同步机制，低成本，低消耗，不过多占用pcb空间；本设计巧妙地对收发端的时钟基础进行了小幅度的修改，仅仅额外使用一颗n-mos和2颗电容，就使接收端具备了一定程度的自适应调整能力。

12、2、该数字音频无线传输的同步机制，通过自适应调整播放频率，使接收端的缓存空间始终维持在稳定的正常范围内，使数字音频无线传输具有低延迟且稳定的优势。

13、3、该数字音频无线传输的同步机制，解决了发送端和接收端的数据不足和溢出问题，及由此产生的噪音问题；由硬件和软件结合的方式，动态调整接收端的消耗速度，使得接收端的缓存数量维持在一个稳定区间。可从源头上解决缓存的数据不足和溢出问题。

技术特征：

1.一种数字音频无线传输的同步机制，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：所述硬件部分包括硬件基础部分和硬件额外部分；所述硬件基础部分包括结构相同的发射端部分和接收端部分，发射端部分和接收端部分均包括时钟晶振x2，所述时钟晶振x2的输入端并联有电容c28，所述时钟晶振x2的输出端并联有电容c30，所述电容c28和电容c30两者的另一端接地，且所述时钟晶振x2的输入端和输出端并联有电阻r3；

2.根据权利要求1所述的一种数字音频无线传输的同步机制，其特征在于：所述xtal_io由软件部分控制，所述xtal_io开启时，所述硬件额外部分接通，给接收端晶振附加上额外的匹配电容，降低接收端的频率，从而降低了播放频率；所述xtal_io关闭时，所述硬件额外部分断开，提高接收端的频率，从而提高播放频率。

3.根据权利要求1所述的一种数字音频无线传输的同步机制，其特征在于：所述接收端部分中的电容c30、电容c28和电容c34三者的电容量是逐渐增大的，所述发射端部分中的电容c30和电容c28两者的电容量相同。

4.根据权利要求1所述的一种数字音频无线传输的同步机制，其特征在于：所述rf模块的缓存空间一定，且当rf模块接收稳定时，rf模块的缓存空间可以选取得足够小，带来最小的延迟指标，而当rf模块接收不稳定时，需要增大缓存空间。

5.根据权利要求1所述的一种数字音频无线传输的同步机制，其特征在于：所述时钟晶振x2的匹配电容c30的选取按照计算值设定，所述时钟晶振x2的匹配电容c28的选取需要满足晶振的生产误差，必须使得时钟晶振x2这一侧的容值应与处在开启和关闭后，比时钟晶振x2发射端的最大理论频率偏差更大。

技术总结
本发明公开了一种数字音频无线传输的同步机制，涉及无线通讯技术领域，具体包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括硬件基础部分和硬件额外部分；所述硬件基础部分包括结构相同的发射端部分和接收端部分，发射端部分和接收端部分均包括时钟晶振X2，所述时钟晶振X2的输入端并联有电容C28，所述时钟晶振X2的输出端并联有电容C30，所述电容C28和电容C30两者的另一端接地。该数字音频无线传输的同步机制，解决了发送端和接收端的数据不足和溢出问题，及由此产生的噪音问题；由硬件和软件结合的方式，动态调整接收端的消耗速度，使得接收端的缓存数量维持在一个稳定区间，从源头上解决缓存的数据不足和溢出问题。

技术研发人员：刘官奇
受保护的技术使用者：深圳驰越科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15