用于同步无线连接的电子设备和无线设备的方法与流程

本发明涉及使彼此无线连接的电子设备同步。

背景技术：

1、已知各种方法来同步无线连接的设备。然而，高精度同步仍然难以实现。在旨在以协调方式回放音频内容的音频回放设备的领域中尤其重要，因为人耳对几毫秒的小时间偏差敏感。例如，位于同一房间中并且旨在回放多通道音频内容（诸如基于对象的沉浸式3d音频）的多个音频回放设备（诸如扬声器箱）需要非常精确地同步。只要这样的音频回放设备可以经由电线接收信号，就可以容易地实现这样的同步，因为仅需要考虑由于声音传播引起的声学信号运行时间。它们可以被计算或测量，然后被补偿。因此，对于有线扬声器，仅需要补偿由于声音传播引起的非常小的时间延迟。

2、然而，如果没有用于同步的有线信号可用，则同步需要基于无线接收的信号。因此，除了声学声音传播之外，对于无线音频流传输，还需要考虑电音频信号本身的传输时延、缓冲和处理。由于未知的信号运行时间和抖动，这对于无线电信号通常是不稳定的，因此这是困难的。

3、对于少量回放设备和高达2mbps的总带宽，蓝牙低功耗（le）音频（ble）是已知的解决方案。它使用等时通道以高精度无线地同步多达五个单独的通道。这允许通过主扬声器或条形音箱以及多达五个附加扬声器进行同步音频回放。然而，扬声器设备的数量低并且带宽有限，使得音频信号被压缩以用于传输。此外，包括重传，使得不是全带宽可用于音频数据。

4、图1示出了具有经由蓝牙网络（例如ble）无线连接到第一源设备110的两个扬声器箱120、121的系统100。第一源设备110生成多播ble连接，特别是用于连接扬声器箱120、121中的每一个的ble音频广播流（bis）130。使用最新的ble标准，如果音频数据经由音频编解码器被压缩，则设备110可以广播多达五个独立的音频通道。可以连接多个扬声器箱，每个扬声器箱必须选择正确的音频声道和流，并且总带宽被限制为2mbps。

5、另一方面，诸如wi-fi的其他网络协议是已知的，其可以提供更高的带宽并且因此提供更高的采样率或比特率，但是由于变化的业务、纠错和其他因素，它们具有不可预测的时延。

6、图2示出了具有两个扬声器箱220、221的系统200，扬声器箱220、221经由具有非常高带宽的网络（例如，wi-fi（ieee 802.11x）或wi-fi直接）无线连接到接入点（ap）设备210。第二ap设备210生成到每个扬声器箱220、221的单独的单播wi-fi连接230、231或wi-fi多播连接。可以连接的扬声器箱的数量仅受到wi-fi带宽的限制，并且每个链路可以提供比ble连接高得多的带宽。问题是分组运行时间不能以可靠的方式预测，并且通常由于高抖动而可变。因此，难以实现来自多个扬声器的同步回放。

7、us2023/0276515 a1描述了一种低时延无线音频发送和接收方法，该方法通过基于高速物理层建立连接的同步流（cis）链路，该高速物理层具有比ble物理层更高的数据传输速率，其中音频数据基于高速物理层通过cis链路被发送到音频接收设备。为此，cis协议被传送到以点对点连接操作的wi-fi网络。然而，该解决方案不适用于标准ble协议和标准wi-fi协议。因此，需要对ble/cis协议进行修改以使其适应wi-fi，或者需要对标准wi-fi协议进行修改以使其适应ble/cis。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于同步电子设备的改进的解决方案，特别是一组音频回放设备，同时通过高带宽连接将它们无线连接。

2、该目的通过权利要求1中的方法来实现。在一些实施方式中，本发明涉及权利要求8中的音频回放设备。在其他实施方式中，本发明涉及权利要求13中的无线扬声器设备。

3、本发明基于两个不同无线网络的使用，其中至少第一网络提供具有比第二网络更准确的时序的分组，并且其中第二网络提供至少比第一网络更高的带宽。这种双拓扑无线电系统架构适合于将提供低时延无线链路的网络的优点与提供更高数据吞吐量的网络的优点相结合。

4、在以下详细描述和权利要求中提供了各个方面和有利实施方式。

1.一种用于同步第一音频设备的音频回放和第二音频设备的音频回放的方法（1200），其中，所述第一音频设备（310、410）具有第一无线电发射器（414）和第二无线电发射器（415），并且其中，所述第二音频设备（320、420）具有第一无线电接收器（4204）和第二无线电接收器（4205），所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无线电发射器（414）根据至少蓝牙v 5.2经由蓝牙低能量（ble）广播流的等时通道发送所述第一数据流（3301），并且其中，所述第二数据流（3302）不是ble流。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二数据流（3302）是根据ieee802.11x的wi-fi或wi-fi直接流，其中x是a、ac、ax、ad、b、g或n中的一者。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，所接收的音频数据被存储在所述第二音频设备（320、420）中的缓冲器中，并且其中，所存储的音频数据以相对于所述同步分组的接收时间的预定义延迟（tdelay）被回放。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，第三音频设备（321、421）具有第三无线电接收器（4214）和第四无线电接收器（4215），所述方法还包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二数据流（3311）是多播或广播流。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中，所述同步分组中的所述同步信息是分组报头中的值。

8.一种音频回放设备（410、510、1100），包括：

9.根据权利要求8所述的音频回放设备，其中，所述第一网络是根据至少蓝牙v5.2的蓝牙低能量（ble）网络的等时通道，所述同步分组以所述ble网络的广播模式被发送，并且所述第二网络是根据ieee 802.11x的wi-fi或wi-fi直接网络，其中x是a、ac、ax、ad、b、g或n中的一者。

10.根据权利要求8或9所述的音频回放设备，其中，所述设备是包括至少一个放大器和多个扬声器的条形音箱，并且其中，所述音频数据输入流的所述第一部分（ain1）和第二部分（ain2）的音频内容不重叠。

11.根据权利要求8至10中的一项所述的音频回放设备，其中，所述第一无线发送设备（414、1170）或所述第二无线发送设备（415、1160）创建隐藏独占热点，其中，不发送网络通告消息，使得所述第一网络连接或所述第二网络连接（3301、3311）只能由指定设备访问，并且不能由除了所述指定设备之外的设备发现。

12.根据权利要求8至11中的一项所述的音频回放设备，其中，所述第一无线发送设备（414、1170）进一步适于在所述第一数据流（1101）中发送用于低音炮的分组化音频信号。

13.一种无线扬声器设备（420），包括：

14.根据权利要求13所述的无线扬声器设备，其中，所述第一网络（3301、614）是根据至少蓝牙v5.2的蓝牙低能量（ble）网络的等时通道，所述第一网络（3301、614）的所述分组化信号以广播模式被发送，并且所述第二网络（3311、615）是根据ieee 802.11.x的wi-fi或wi-fi直接网络，其中x是a、ac、ax、ad、b、g或n中的一者。

15.根据权利要求13或14所述的无线扬声器设备，进一步包括具有用于访问所述第二网络（3311、615）的隐藏独占热点的配置数据的存储器，其中，没有发送针对所述第二网络的通告消息，并且其他设备不能发现所述第二网络。