音频同步播放方法及系统，音频设备及存储介质与流程

本技术涉及音频设备领域，具体而言，涉及一种音频同步播放方法及系统，音频设备及存储介质。

背景技术：

1、音频设备可以对音源设备提供的音频数据进行播放。各类无线通信的音频设备可以与手机、平板电脑等音源设备无线连接，并接收音源设备发送的音频数据进行播放。若存在多个音频设备(例如，无线耳机中的左右耳机，每个耳机即为一个音频设备)，则为提高用户的收听体验，通常会要求各音频设备之间对音频数据同步播放。

2、传统方案中，为了实现多个音频设备之间的同步播放，各音频设备可以与音源设备连接，并接收音频数据。在传输音频数据时，音源设备通常将音频数据和用于时钟同步的时钟信息发送至各音频设备，以使各音频设备可以根据时钟信息调整自身时钟，实现各音频设备之间时钟的统一，从而使得各音频设备能够同步播放音频数据。

3、然而，传统方案由于音源设备需要传输时钟信息与音频数据，而音源设备传输数据的频段带宽有限，因此在传输音频数据和时钟信息时，可能会压缩部分时钟信息或音频数据，由此可能影响同步效果或音频播放质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术旨在提供一种音频同步播放方法及系统，音频设备及存储介质，以提高各音频设备在同步播放音频设备时的播放效果。

2、第一方面，本技术实施例体用一种音频同步播放方法，应用于音频播放系统中的每一个音频设备上；所述音频播放系统包括至少两个音频设备，且各所述音频设备与相同无线接入点连接；所述方法包括：接收所连接的无线接入点的时间戳，且各所述音频设备接收到的所述时间戳一致；基于所述时间戳调整对音频数据的播放，以使各所述音频设备同步播放各自的音频数据；其中，所述时间戳与所述音频数据不同时接收，或所述时间戳与所述音频数据通过不同信道接收。

3、本技术实施例中，音频设备可以接收无线接入点的时间戳，并基于无线接入点的时间戳调整音频数据的播放，由此，可以使得不同音频设备之间能够基于无线接入点的时钟同步播放音频数据。而无线接入点传输时间戳时，时间戳与音频数据以不同的时间或信道进行传输，时间戳不占用音频数据的频带带宽，则减少音频数据和时间戳压缩或丢弃的情况发生，因此，用于同步的时间戳与音频数据二者的传输互不影响或影响较小，从而可以使得同步效果和音频数据的播放质量均具有较好的效果。

4、一实施例中，所述无线接入点与所述音频设备通过wifi连接，所述无线接入点用于基于wifi协议向所述音频设备发送信标帧，所述信标帧携带有所述时间戳。

5、本技术所提供的音频同步方法可以应用于基于wifi通信的音频设备上，以实现基于wifi通信的不同音频设备之间的同步播放。此外，由于wifi协议规定无线接入点会周期性向连接的设备发送信标帧，信标帧与数据帧不同时或不同信道发送，由此，可以在基于wifi的信标帧传输时间戳，无需额外配置传输时间戳的信号帧，降低实现音频同步方法的难度。

6、一实施例中，所述获取该无线接入点的时间戳之后，所述方法还包括：基于所述时间戳更新计数器的第一计数值；其中，所述计数器设置于所述音频设备内，所述第一计数值与所述无线接入点的时间戳同步；基于所述时间戳调整对音频数据的播放，包括：基于所述第一计数值调整对所述音频数据的播放。

7、本技术实施例中，在音频设备内设置计数器，以计数器的第一计数值对时间戳进行记录，以使得计数器与时间戳同步，由于计数器为硬件，对第一计数值的记录受音频设备的程序运行影响较小，由此，可以提高第一计数值的准确性，从而提高各音频设备根据第一计数值调整音频数据播放以实现同步播放的可靠性。

8、一实施例中，所述基于所述时间戳更新计数器的第一计数值，包括：在多个时钟周期内，逐渐更新所述第一计数值，直至所述第一计数值与所述时间戳匹配，完成对所述第一计数值的更新；所述多个时钟周期的总时长小于所述时间戳的接收周期。

9、本技术实施例中，第一计数值在小于时间戳接收周期的多个自身时钟周期中逐渐更新，直至与时间戳匹配，可以使得第一计数值的变化变得更平滑，同时，由于音频数据的播放是根据第一计数值进行调整的，若第一计数值变更较大，音频数据的播放调整也可能变化较大，从而可能会丢失部分音频数据或播放速度异常，影响音频数据的播放质量，而逐渐更新第一计数值可以使得音频数据的播放调整为逐渐进行的，可以减少调整音频数据播放对音频播放质量造成的负面影响。

10、一实施例中，所述基于所述时间戳更新计数器的第一计数值之后，所述方法包括：基于所述计数器中的当前的第一计数值和预设的周期标称值确定最新的第一计数值；将所述最新的第一计数值更新为所述计数器中的第一计数值；所述周期标称值表征所述音频设备的每个时钟周期所述计数器的累加值。

11、本技术实施例中，第一计数值为音频设备对无线接入点时间戳的记录，周期标称值表征所述音频设备的每个时钟周期所述计数器的累加值，即计数器的值在未收到时间戳时也会随音频设备自身的时钟周期累加，从而可以使得计数器与无线接入点各自的时间累计能够保持同步，第一计数值并非仅在时间戳到来时更新，由此，在未收到时间戳时，音频设备在每个自身的时钟周期均能与无线接入点保持同步，在时间戳到来之后，计数器可以根据时间戳纠正第一计数值，从而各音频设备之间与无线接入点能够较为准确地同步播放音频数据。

12、一实施例中，所述基于所述时间戳更新计数器的第一计数值包括：判断是否为首次接收到所述无线接入点发送的时间戳；若非首次收到所述无线接入点发送的时间戳，则基于时间戳更新计数器的第一计数值，包括：基于所述时间戳与所述第一计数值的对应关系，得到修正周期标称值；基于所述计数器中的当前的第一计数值和所述修正周期标称值确定最新的第一计数值；将所述最新的第一计数值更新为所述计数器中的第一计数值。

13、无线接入点和音频设备的时钟频率均可能存在偏差，偏差可能是由温度、电路老化等环境因素产生。而周期标称值是理想情况下的预设值，当无线接入点或音频设备的时钟频率发生变化时，若仍以周期标称值对第一计数值进行更新，则偏差可能会逐渐增大，使得各音频设备之间播放不同步。在本技术实施例中，通过时间戳与第一计数值的对应关系，确定二者之间的差异，从而得到修正周期标称值，再以修正标称值对第一计数值进行更新，可以使得音频设备与无线接入点之间的时钟能够匹配，从而各音频设备能够同步播放音频。

14、一实施例中，基于所述第一计数值调整对所述音频数据的播放，包括：将所述第一计数值与预设计数值进行对比；所述预设计数值表征所述音频设备播放预设数量所述音频数据的时间；若所述第一计数值与所述预设计数值不匹配，则基于所述第一计数值与所述预设计数值之间的差值调整所述音频数据的播放速度。

15、本技术实施例中，预设计数值表征音频设备播放预设数量音频数据的时间，若预设计数值与第一计数值不匹配，则表征音频设备与无线接入点之间的时钟不匹配，也意味着不同音频设备之间可能音频播放不同步，因此，可以对音频设备的播放进行调整，使得不同音频设备之间同步。而同步播放既包括时钟同步又包括播放速度同步，调整更大或更小播放速度可以缩小不同音频设备之间音频数据播放的差异，实现时钟同步，在时钟同步后将播放速度匹配，则可以使得各音频设备后续能够同步播放。一实施例中，所述将所述第一计数值与预设计数值进行对比之前，所述方法还包括：基于所述音频设备内的预设时钟信号控制触发电路产生触发信号；所述触发电路设置于所述音频设备内；所述触发信号用于指示触发时刻的第一计数值与所述预设计数值进行对比。

16、本技术实施例中，触发电路为硬件，其自身的正常运行不受音频设备软件的影响，并且具有精准的触发时刻，由此，其发出的触发信号具有较高的可靠性以及精准的定时。而在触发信号之后，会将触发时的第一计数值与预设计数值进行对比，触发信号的可靠性越高以及定时越精准，则触发对比时第一计数值的准确性越高，由此，可以提高判断是否同步的准确性。

17、一实施例中，基于所述第一计数值与所述预设计数值之间的差值调整所述音频数据的播放，包括：基于所述差值调整所述音频设备的播放时钟，所述播放时钟用于控制播放预设数量所述音频数据的时间。

18、播放速度也可以称为播放速率，表征单位时间内播放音频数据的数量，则在本技术实施例中，可以通过调整播放时钟的方式增加或减少音频数据的播放数量，由此缩减不同音频设备之间的时钟差异，实现不同音频设备之间的同步播放。

19、一实施例中，所述音频设备内配置有锁相环，所述基于所述差值调整所述音频设备的播放时钟，包括：将所述差值输入锁相环，得到所述锁相环的输出时钟；所述锁相环内配置有晶体时钟，所述锁相环用于基于所述差值与所述晶体时钟生成所述输出时钟；将所述播放时钟更新为所述锁相环的输出时钟。

20、本技术实施例中，锁相环中设置有晶体时钟，晶体时钟为一种硬件时钟，不受音频设备软件的异常运行的影响，由此，使用锁相环基于差值与晶体时钟确定输出时钟，将该输出时钟确定为播放时钟，由此，可以该播放时钟具有较高的准确性，提高各音频设备之间的同步效果。

21、一实施例中，所述音频设备内设置有重采样模块，所述基于所述第一计数值与所述预设计数值之间的差值调整所述音频数据的播放，包括：基于所述差值调整音频数据播放的重采样率，所述重采样率用于表征单位时间内所述音频数据的播放量，所述重采样模块用于确定所述重采样率。

22、播放速度表征单位时间内播放音频数据的数量，本技术实施例中，可以通过调整重采样率，减少或增加音频数据在单位时间的播放数量，以实现播放速度的调整，减少被播放音频数据在数量上的差异，实现时钟和播放速度的同步。

23、一实施例中，所述基于所述差值调整音频数据播放的重采样率，包括：确定重采样比率和/或重采样权重；所述重采样率与重采样比率和重采样权重相关；基于所述差值调整所述重采样比率和/或重采样权重；其中，若所述差值表征所述第一计数值大于所述预设计数值，则减少所述重采样权重和/或重采样比率；若所述差值表征所述第一计数值小于所述预设计数值，则增加所述重采样权重和/或重采样比率。

24、本技术实施例中，重采样率基于重采样比率和重采样权重确定，则调整重采样比率和重采样权重均可以实现调整音频播放速度的目的，以实现音频设备之间的同步播放。重采样比率和重采样权重影响预定时间内音频数据的播放数量，若某一音频设备的差值表征第一计数值大于预设计数值，则表征该音频设备当前播放速度或时钟快于其他音频，可以通过降低重采样权重和/或重采样比率以降低播放速度，以缩减该音频设备与其他设备之间对音频数据播放的差异，从而实现同步播放；反之，若某一音频设备的差值表征第一计数值小于预设计数值，则表征该音频设备当前播放速度或时钟满足其他音频，可以通过降低重采样权重和/或重采样比率以加快播放速度，以缩减该音频设备与其他设备之间对音频数据播放的差异，从而实现同步播放。

25、一实施例中，所述基于所述差值调整所述重采样比率和/或重采样权重之前，所述方法还包括：基于所述重采样权重对所述第一计数值进行补偿，以基于补偿后的所述第一计数值确定所述差值。

26、本实施例中，采集计数器第一计数值的时刻与该音频数据实际被播放的时刻往往存在偏差，通过对第一计数值进行补偿，可以使得补偿后的第一计数值具有较高的准确性，减少第一计数值与音频播放时刻之间的差异，由此，提高确定的差值的准确性，从而调整后音频数据播放的同步效果。

27、第二方面，本技术实施例还提供一种音频同步播放方法，应用于音频播放系统中的每一个音频设备上；所述音频播放系统包括至少两个音频设备，且各所述音频设备与同一音源设备基于wifi协议中的wifi直连功能连接；所述音源设备被配置为go设备，各所述音频设备被配置为gc设备，所述方法包括：接收所连接的音源设备的时间戳以及所述音源设备发送的音频数据，且各所述音频设备接收到的所述时间戳一致；所述音源设备被配置为发出信标帧，所述信标帧携带所述时间戳；基于所述时间戳调整对音频数据的播放，以使各所述音频设备同步播放各自的音频数据。

28、本技术实施例中，音频设备可以与音源设备通过wifi直接连接，则可以将音源设备配置为发出信标帧，以使得信标帧携带时间戳，各音频设备能够根据时间戳实现与音源设备之间的同步，进而各音频设备能够同步播放音频数据。需要说明的是，在该实施例中，信标帧及其上的时间戳，并不是由接入点发出，而是由go设备(即音源设备)发出。在音频同步播放过程中，第一计数值、预设计数值，基于所述第一计数值与所述预设计数值之间的差值调整所述音频数据的播放与前述相同。不过，由go设备代替了第一方面音频同步播放方法中无线接入点的作用。

29、第三方面，本技术实施例提供一种音频设备，包括：无线接入模块，用于与无线接入点连接，以接收所述无线接入点传输的时间戳；或所述无线接入模块具有wifi直连的功能；处理器，与所述无线接入模块连接，用于执行如第一方面任一项所述的音频同步播放方法。

30、一实施例中，所述音频设备还包括计数器，所述计数器用于基于所述时间戳更新计数器的第一计数值。

31、一实施例中，无线接入模块为wifi模块，所述wifi模块用于接收所述无线接入点或go设备传输的信标帧，所述信标帧携带有所述时间戳。

32、一实施例中，所述音频设备为无线耳机。

33、本实施例中，人在使用耳机收听音频数据时，通常会将耳机放在耳朵上，耳朵会较快的收听到音频数据，而当不同无线耳机对音频数据播放不同步时，人会明显感受到不同步，因此，而在耳机的处理器中应用前述音频同步播放方法，可以有效改善不同无线耳机之间对音频数据播放不同步的问题，提高对音频数据同步播放的效果。

34、第四方面，本技术实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，所述指令可被一个或多个处理器执行，以实现如第一方面任一项所述的音频同步播放方法。

35、第五方面，本技术实施例提供一种音频同步播放系统，包括：至少两个如第二方面任一项所述的音频设备，用于播放音源设备传输的音频数据；无线接入点，与各所述音频设备无线通信连接，用于向所述音频设备发送时间戳。

36、一实施例中，所述无线接入点用于基于wifi向所述音频设备发送信标帧，所述信标帧携带有所述时间戳。

37、一实施例中，所述无线接入点为所述音源设备。

38、本技术实施例中，将音源设备配置为无线接入点，并使音源设备通过不同信道或不同时向音频设备发送时间戳，以使得各音频设备基于音源设备的时间戳播放，从而使得各音频设备之间能够同步播放音频数据。此外，将音源设备配置为无线接入点，无需额外设置其他设备作为无线接入点，降低音频同步播放系统的复杂度，从而可以降低实现音频同步播放的成本。