CN102027699B - 用于数字声音再现系统中的扬声器的数据传送方法和系统 - Google Patents
用于数字声音再现系统中的扬声器的数据传送方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102027699B CN102027699B CN200880129252.7A CN200880129252A CN102027699B CN 102027699 B CN102027699 B CN 102027699B CN 200880129252 A CN200880129252 A CN 200880129252A CN 102027699 B CN102027699 B CN 102027699B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- receiver
- stand
- period
- data source
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/02—Details
- H04J3/06—Synchronising arrangements
- H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
- H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
- H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
- H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
- H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2227/003—Digital PA systems using, e.g. LAN or internet
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
- H04R2227/005—Audio distribution systems for home, i.e. multi-room use
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R27/00—Public address systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
本公开描述数字声音再现系统中的数据传送方法和系统。本方法步骤用于:在主机数据源中,例如在计算机(1)中,产生多个声道的数字音频流,所述音频流由多个连续的样本形成,由若干个数字接收机(2)通过数字数据传输网络接收由所述主机数据源(1)发送的所述数字音频流,所述若干个数字接收机(2)的每一个包括具有时钟的微控制器,所述接收机(2)进一步包括用于产生音频信号的装置。根据本发明,所述主机数据源(1)重复地发送同步样本(60)到至少一个接收机(2),所述接收机(2)通过返回样本(61)回复同步样本(60),所述主机(1)基于所述同步样本(60)的发送时间(Th1)和所述返回样本(61)的接收时间(Th2)和所述接收机(2)的处理时间(Tt2-Tt1)来计算每个接收机(2)的等待时间(T),所述主机(1)将计算得到的等待时间(T)与时间戳记、测量时间相结合的信息发送给所述接收机(2),基于这个信息,所述接收机(2)调节它的时钟功能,以及连续地重复上述同步步骤。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的数据传送方法。
本发明还涉及数据传送系统。
背景技术
根据现有技术,有几种商业系统用于数字网络中的数字音频再现。例如,现今有以下可用的产品。Gibson MaGICTM network CobraNetTM、EtherSoundTM、LivewireTM、MADITM和其它产品描述了系统,通过这些系统,音频数据可以流的方式被送至(streamd to)数字扬声器或者声音再现系统。基本上,这些系统中的再现质量对于家庭使用还算不错,但是对于专业使用,这种数字传送技术会造成一些问题。
根据现有技术,上述问题已经通过将信息缓存到接收机中并且控制来自接收机的信息的上载而得到解决。
更详细地,为了同步以太网连接上的时钟,必须测量网络分组的准确的传播时间。出于两个原因,这是困难的。第一,根据操作系统的状态,标准的网络套接字API在调用用户模式发送功能和分组的实际输出之间将引入随机的等待时间。对于分组的接收来说也是一样,在来自网络的分组的接收和向监听UDP套接字的用户模式过程的指示该接收之间的时间不能被准确地确定。
第二,当分组经过网络传播时,它将经过一个或多个集线器、交换机或者路由器。根据网络的负载和设备的状态,每个设备可能随机地延迟分组。这就导致了在传播时间中无法预测的随机等待时间。当测量时,发现这种等待时间对于大多数分组来说几乎是常量,但是一些分组可能被延迟几百微秒甚至更长。
发明内容
本发明旨在消除上述披露的技术的状态的一些缺点,并且为了达到这个目的,建立了用于声音再现系统中的数据传送的全新类型的方法和装置。
本发明基于在网络协议栈中实现对网络分组作时间戳记(timestamping),从而能够确定分组发送和接收的准确时间。在一优选的实施例中,对于可能是最准确的操作,接收机软件直接地在以太网驱动器(我们有它的源代码)中实现时间戳记。
优选地仅仅通过运行时钟同步来解决第二个问题,时钟同步包括确定主机和接收机之间的往返时间并且仅仅当等待时间在相对于所测量得到的最小等待时间的可接收的范围内时执行同步。
更具体地,根据本发明的方法通过利要求1的特征部分的陈述来表征。
而根据本发明的系统通过权利要求6的特征部分的陈述来表征。
借助于本发明获得了相当多的优点。
本发明尤其适用于多声道声音再现系统,其中,数据流沿着相同的数据传送路径被发送,数据流包括要在几个扬声器中同时被再现的多个音频声道的音频信息。
借助于根据本发明的方法,可以在启动过程中定义统计的等待时间并且使用这个值作为参考等待时间用于进一步的、连续的等待时间测量。
通过这两种方法,音频再现系统可以适应于网络的负载并且进行合适的调节以便在大多数的负载变化的情况下维持高质量和同步的多声道音频再现。
附图说明
以下,借助例子并且参考附图来分析本发明。
图1示出可以与本发明相关地使用的数字音频系统的框图。
图2示出根据本发明的一个网络管理主机系统的框图。
图3示出根据本发明的一个接收机管理系统的框图。
图4示出根据本发明的方法的时序图。
图6示出根据本发明的接收机中的同步协议的流程图。
图7示出根据本发明的主机中的同步协议的流程图。
具体实施方式
在本发明中联系参考标记使用以下术语。但是这个列表未穷尽列出所有的单元,尤其是涉及图7-11的框图和流程图时:
1主机或者主机数据源
2接收机、数字扬声器,
2a无线接收机
3交换机、网络
4接收机组
10硬盘
12虚拟软件音频适配器(驱动器)
13音频数据管理器
14同步管理器
15网络接口
16网络时间戳记
17系统时钟
20网络接口
22定时器硬件
23可调节振荡器
24扬声器网络通信
25同步控制器
26数字到模拟转换
27音频流控制器
28数据输出控制器
29样本速率转换器
60同步信号/ECHO REQ
61返回消息/ECHO RESP
62控制命令/设置时钟
150无线局域网(WLAN)接入点
另外,在下文中使用以下首字母缩略词和缩写。
DHCP 动态主机配置协议
FEC 前向纠错
GLM Genelec扬声器管理器
全局LSNW地址 多播地址:所有全局LSNW业务所要被发送到
的端口。所有接收机监听这个地址以接收发现
(DISCOVRY)、通告(ANNOUNCE)、组
(GROUP)和其它全局消息。
组LSNW地址 多播地址:指向分组的接收机的集合的所有数据
所要被发送到的端口。所有被分配到相同的组的
接收机监听相同的组地址。组地址将接收时钟同
步消息、以流的方式传送的(streamed)音频和
glm控制消息。
主机 管理扬声器网络、以流方式发送音频和发送glm
控制消息的应用程序
IP 网际协议
LSNW 扬声器网络
多播地址 特殊IP地址,其会被路由到多播组的成员
接收机处理器、网络接口和将扬声器连接到IP网络的
软件
UDP 用户数据报协议
另外,在本申请中,等待时间的意思是数据样本在两个网络单元之间的网络延迟。
根据图1,按照本发明的系统包括用于控制系统的至少一个主计算机1或者主数据源和通过数字网络3连接到主计算机1的若干个接收机1,数字网络3包括由电缆、连接器、网络适配器和交换机等形成的信号路径3。
换句话说,LSNW(扬声器网络)系统由一个或多个主机1组成,各个主机管理接收机装置2的集合。主机1用作管理、控制接收机2和到接收机2的音频数据的源。主机1负责发现连接到IP网络的接收机2、管理接收机组4并且为它们提供音频。接收机2响应命令并且回放来自主机1的音频数据。
根据图2,主机系统典型地包括硬盘10,通过硬盘10可以存储数字音频数据。也可以使用一些其它的像闪存之类的非易失性介质。可以从将音频重定向到被组网的扬声器的虚拟软件音频适配器(驱动器)12获取数字音频数据。音频数据管理器13获取数字音频数据并且使它适合于形成流(streaming)。流形成和同步管理器14控制当前被主机控制的扬声器装置(接收机)的时钟同步。网络接口15将主机连接到计算机通信网络。网络时间戳记模块16管理与同步相关的网络业务的准确定时。为减少由主机运行的非实时操作系统(诸如Windows、Linux等)所引入的随机等待时间的效应,这是必需的。系统时钟17提供由同步管理器使用的准确的时间信息,以及标准以太网网络3使能在主机和接收机之间的基于IP的通信。
主机应用程序管理扬声器网络,将来自GLM的管理信息和来自音频软件的音频路由到接收机。主机应用程序将作为主计算机上的后台守护程序(daemon process)运行。在Windows平台上,这些后台程序通常被称为服务或者系统服务。
主机为GLM软件提供接口来发送GLM消息到接收机和接收GLM消息,就好像GLM软件正在使用GLM网络。
主机软件将为音频软件提供标准的音频接口来将音频发送到LSNW接收机。这种接口例如是ASIO和Windows音频。音频软件将把LSNW接收机视为由主机提供的虚拟音频接口中的声道。
主机将包括专有内核模式驱动器软件以提供必要的虚拟音频接口,以及UDP网络接口20将接收机连接到通信网络3。定时器硬件22为系统时钟和同步控制器提供时间信息。可调节振荡器23为定时器硬件和音频数据输出控制器28提供时钟信号。扬声器网络通信模块24管理往来于主计算机的网络业务。同步控制器25将接收机时钟与主机同步。它调节时钟振荡器以便最小化接收机和主机时钟之间的时钟漂移。数字信号处理、数字到模拟转换在块26中发生。音频流控制器27管理从主机接收的音频数据并且将它送到音频数据输出控制器28。音频数据输出控制器28以由可调节振荡器23指定的速率输出音频数据。这确保了样本将以与主机输出它们相同的速率被输出。样本速率转换器29将数字音频转换为被数字信号处理和数字到模拟转换使用的内部样本速率。
准确的时钟同步对于LSNW的正确工作来说是至关重要的。LSNW协议具有用于时钟同步的机制,该机制能够让主机和接收机时钟的同步在大约10-20微秒的准确度之内。
对传播时间(等待时间)测量的解决方案是在网络协议栈中实现对网络分组作时间戳记,从而能够确定分组发送和接收的准确时间。在Windows主机软件中,作时间戳记被实现为IP分组过滤器,该过滤器检查进入和输出的UDP分组,并且如果分组是去往或者来源于LSNW接收机的,则记录时间戳记。这个位置对于作时间戳记来说不是最佳的,因为时间戳记应该在尽可能接近网络硬件的地方被收集,但是经验表明在IP分组过滤器处作时间戳记给出了良好的准确度。
根据本发明的接收机软件对于可能是最准确的操作,直接地在以太网驱动器中实现时间戳记。为此,开发了与本发明相关的源代码。
网络等待时间的随机变化的问题可以仅仅通过运行时钟同步得到解决,时钟同步包括确定主机和接收机之间的往返时间并且仅仅当等待时间在相对于所测量得到的最小等待时间的可接收的范围内时执行同步。
根据图4,时钟同步由主机启动。主机1将以循环(round-robin)的方式与每个组成员同步时钟以确保所有接收机具有准确的时间。如果接收机觉得要重新同步它的时钟,那么它可以发送SYNCH请求消息给主机。例如,如果接收机因为分组丢失而必须中断音频流并且当音频分组被接收到时继续该音频流,则这就可能发生。
当接收机2被分配给一个组时,主机将发送几个ECHO ERQ分组60到接收机以查明往返的等待时间。接收机2将以ECHO RESP 61回复并且主机1随后将为每个执行(transaction)确定往返等待时间Tt1-Tt2。一旦以足够的准确度确定了往返等待时间Tt1-Tt2,那么主机1将为成功的同步设置最小可接受的往返。等待时间也将随着分组大小的功能而变化,所以为不同大小的分组查明等待时间。
实际的往返等待时间的测量如下:
1、发送ECHO REQ 60到接收机2(如果需要的话,增加额外的开销来增加分组大小,接收机将不会处理额外的开销,因为它仅仅被用于改变实际的UDP数据报大小来确定不同分组大小的等待时间);
2、从时间戳记驱动器获取包含ECHO REQ 60的分组的时间戳记TSsend(Th1);
3、从接收机接收ECHO RESP 61,它将包括接收机处理等待时间,它是接收机在接收到ECHO REQ 60和发送ECHO RESP 61之间所用去的微秒数;
4、获取ECHO RESP 61分组的时间戳记TSrecv(Th2)。时间戳记由主机1形成;
5、往返等待时间是TSrecv-TSsend-处理等待时间。
如请求-响应执行那样,实际的时钟同步开始于初始化阶段。主机发送ECHO REQ 61以及接收机以ECHO RESP 61回复。
ECHO RESP 61分组包含两个值:在接收到ECHO REQ 60分组的时间Tt1处的接收机时钟和处理等待时间,该处理等待时间是在接收到ECHO REQ 61和发送ECHO RESP 61之间接收机用去的时间。
如同初始化阶段那样,主机1将计算往返等待时间,并且如果等待时间低于在初始化中确定的最大可接受值,那么主机发送时钟设置消息62到接收机2,时钟设置消息62包括在接收机接收ECHO REQ61分组时的主机时钟的估计。通过将测量得到的往返时间的一半相加到输出ECHO REQ 61分组的时间来计算估计的时间。
协议假定从主机到接收机的网络等待时间等于从接收机到主机的等待时间。这通常是正确的,但是,当ECHO REQ被附加到音频数据时,往返将变得不对称,因为包含ECHO REQ和音频数据的分组要比仅仅包括ECHO RESP的响应分组大得多。这种不对称可以通过将额外数据附加到ECHO RESP使得响应分组与请求的大小一样来补偿。在实际应用中,网络分组大小的不对称对同步的实际结果的影响不是非常大。非对称网络等待时间对主机和接收机时钟之间的偏移的效应可以被计算如下(为了简化,计算不包括处理等待时间):
1、在同步之后,主机时钟将是Th1+Lht+Lth+Lht(=在开始时的主机时间+ECHO REQ的等待时间+ECHO回复的等待时间+时钟设置的等待时间)
2、在同步结束时,接收机时钟将是Th1+(Lth+Lht)/2+Lth+Lht(设置时钟时间+ECHO回复的等待时间+时钟设置的等待时间)
时钟差将是Th1+Lht+Lth+Lht-(Th1+(Lth+Lht)/2+Lth+Lht)=(Lth-Lht)/2
更详细地,根据图5,主机和接收机时钟在主机时间10.000000秒(Th1)有2秒的偏移。同步协议分组等待时间从主机到接收机(Th1-Tt1)60是0.000160秒,从接收机到主机61(Tt2-Th2)是0.000180秒。假定接收机时钟在目标时间12.000160和12.000710之间不会明显地相对于主机时钟漂移,则在同步结束时,这将导致0.000010秒的时钟偏移。接收机2还可以基于测量得到的偏移修正它的时钟的频率并且减少目标和主机时钟之间的平均误差。
由于网络等待时间(0.000160秒和0.000180秒)不相等,所以主机和目标时钟在同步结束时(Tt3)将具有(0.000180-0.000160)/2=0.000010的偏移。
根据图6,在开始90处,接收机初始化硬件,可能通过DCHP获取IP地址并且进入空闲状态。在块91中,接收机从主机接收设置组命令。消息包括多播组的IP地址,所有与扬声器组相关的业务将会被发送到这个地址。消息还包括关于接收机将多播声道音频的哪个声道输出到数字到模拟转换的信息。接收机开始监听多播地址。它还发送消息到主机并且确认接收机已经进入了组。接收机进入状态92,运行。在运行状态92,接收机将接收指向扬声器组多播IP地址的消息。音频数据进入播放队列并且最终被输出到数字到模拟转换。如果接收机接收请求时间戳记消息,那么它进入状态97,发送时间戳记到主机。如果接收机接收设置时钟消息,那么它进入状态93。在块93中,基于当前时间、主机和接收机之间的时钟漂移的估计和自上一次设置时钟消息开始的时间间隔来确定新的时钟值的有效性。如果新的值似乎无效(由于在主机中的长的处理等待时间或者一些其它原因),那么接收机时钟不被设置并且控制返回到状态92,运行。如果新的时钟值似乎有效,则进入状态94,调节振荡器。在块94中,基于主机和接收机时钟之间的测量得到的漂移和当前控制电压,设置给可调节振荡器的控制电压。在块95,如果接收机和主机之间的测量得到的时钟偏移小于指定数量的样本的持续时间,那么进入状态92,运行。在块96,如果接收机和主机之间的测量得到的时钟偏移大于指定数量的样本的持续时间,那么将时钟值调整若干个样本持续时间。同时,将样本加入到音频流或者从音频流移除样本来补偿时钟调节。在调节之后,返回到状态92,运行。进一步,在块97中,包含当前接收机时钟值和处理等待时间的时间戳记消息被发送到主机。
根据图7,在块100中,开始主机应用程序。它向网络查询可用的接收机扬声器并且进入空闲状态。在块101中,主机应用程序从用户接口接收命令来设置接收机扬声器组。它开始分析到每个扬声器的网络等待时间。在块102中,如果分析不成功,那么向用户报告错误并且返回到空闲状态。例如,如果在网络中分组丢失太多的话,分析可能不成功。如果到每个接收机的网络等待时间的分析成功,那么存储每个接收机的最大可接受的同步网络等待时间并且进入状态103,运行。
在运行状态103中,系统周期性地同步接收机扬声器时钟。在块104中,时间戳记请求被发送到接收机。如果在给定的时间间隔内没有接收到回复,那么系统返回到运行状态并且重试同步。如果同步连续失败好几次,那么系统将接收机扬声器标记为不活动的并且将它从活动的接收机组中移除。如果从接收机接收到时间戳记,那么系统进入状态105。在块105,系统确定同步执行的网络等待时间。如果它比在101中确定的最大可接受同步网络等待时间大,那么系统进入状态108。如果等待时间低于可接受最大值,那么系统进入状态106。在状态106,系统发送设置时钟消息到接收机。在块107,如果自上次等待时间分析起的时间小于给定的阈值,那么系统进入状态102,运行。如果自上次分析起经过的时间过长,那么系统重新分析到接收机的网络等待时间以检测网络等待时间是否已经通过进入状态101而永久地减少。在块108,如果比给定数量多的连续同步执行具有大于可接受最大值的网络等待时间,那么系统进行等待时间分析以便确定网络等待时间的永久增长。
根据本发明的实施例,提出的同步方法还可以被主要用于无线音频应用,即,无线扬声器系统。
由于标准无线网络的媒体访问控制(诸如802.11 a/b/g)引入较低的传送速率和引入延迟,所以网络等待时间明显大于有线的100Mbps或者1000Mbps以太网网络。由于同步协议在设置阶段分析网络行为,所以它能够适应于这种增加的等待时间。
标准无线网络还引入了随机等待时间以防止分组传送期间的冲突。这些随机延迟使得无线网络中的同步比基于以太网的有线网络中的同步更加困难。可以通过使用比在有线网络操作时更加严格的百分比值来选择可接受的最大网络等待时间而减少所述随机延迟的效应。如果是用30%的百分比代替90%,那么仅仅具有较小随机延迟的执行将会被用于时钟同步。这种修改意味着每个时钟同步在获取用于设置时钟命令的可接受值之前需要平均3个ECHO请求/ECHO回复执行。
由于分组传送期间的无线干扰和冲突,无线网络还典型地具有比基于以太网的有线网络得多大的分组丢失。为了减少分组丢失的效应,前向纠错(FEC)编码可以被用于增加传送的音频数据中的冗余度。这种冗余度可以被接收机用于重建被网络丢失的音频分组。
Claims (18)
1.一种数字声音再现系统中的数据传送方法,包括方法步骤用于:
在主机数据源(1)中,产生多个声道的数字音频流,所述音频流由多个连续的样本形成,
由若干个数字接收机(2)通过数字数据传输网络接收由所述主机数据源(1)发送的所述数字音频流,所述若干个数字接收机(2)的每一个包括具有时钟的微控制器,所述接收机(2)进一步包括用于产生音频信号的装置,
其特征在于,
所述主机数据源(1)通过重复地发送同步样本(60)到至少一个接收机(2)来启动所述接收机(2)的同步,
所述接收机(2)通过返回样本(61)回复所述同步样本(60),
所述主机数据源(1)基于所述同步样本(60)的发送时间(Th1)和所述返回样本(61)的接收时间(Th2)以及所述接收机(2)的处理时间(Tt2-Tt1)来计算每个接收机(2)的等待时间(T),所述处理时间(Tt2-Tt1)是所述接收机(2)在接收所述同步样本(60)与发送所述返回样本(61)之间所用去的时间,
所述主机数据源(1)将与时间戳记、测量时间相结合的计算得到的等待时间(T)的信息发送给所述接收机(2),
基于这个信息,所述接收机(2)调节它的时钟功能,以及连续地重复上述同步步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主机数据源(1)是计算机。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述数字音频流以无线方式发送到所述接收机(2)。
4.根据权利要求1、2或者3所述的方法,其特征在于,所述接收机(2)通过设置本地时钟速率来补偿时钟差,以便获取所述接收机(2)的所述微控制器的同步。
5.根据权利要求1、2或者3所述的方法,其特征在于,所述主机数据源(1)将计算得到的等待时间(T)与参考等待时间进行比较,并且如果所述计算得到的等待时间(T)大于所述参考等待时间,那么没有调节信息被发送到所述接收机(2)并且所述主机开始例程来重定义所述参考等待时间。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过增加样本到所述音频数据流或者从所述音频数据流移除样本以及相应地调节时钟值来补偿时钟差。
7.一种用于数字声音再现系统的数据传送系统,包括,
用于产生多个声道的数字音频流的主机数据源(1),所述音频流由多个连续的样本形成,
用于所述主机数据源(1)的传输路径(3),
能够通过所述传输路径(3)与所述主机数据源(1)通信的多个数字接收机(2),所述接收机(2)包括:
用于接收由所述主机数据源(1)发送的所述数字音频流的装置,
具有时钟的微控制器,和
用于产生音频信号的装置,
其特征在于,
所述主机数据源(1)具有用于通过重复地发送同步样本(60)到至少一个接收机(2)来启动所述接收机(2)的同步的装置,
所述接收机(2)具有用于通过返回样本(61)来回复所述同步样本(60)的装置,
所述主机数据源(1)还包括装置用于:
基于所述同步样本(60)的发送时间(Th1)和所述返回样本(61)的接收时间(Th2)以及所述接收机(2)的处理时间(Tt2-Tt1)来计算每个接收机(2)的等待时间(T),所述处理时间(Tt2-Tt1)是所述接收机(2)在接收所述同步样本(60)与发送所述返回样本(61)之间所用去的时间,
将与时间戳记、测量时间相结合的计算得到的等待时间(T)的信息发送给所述每个接收机(2),
借此,基于这个信息,所述接收机(2)包括用于调节它的时钟功能的装置,以及
所述系统包括用于连续地重复上述同步步骤的装置。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述主机数据源(1)是计算机。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,它包括用于将所述数字音频流以无线方式发送到所述接收机(2)的装置。
10.根据权利要求7、8或者9所述的系统,其特征在于,所述接收机(2)包括用于通过设置所述接收机(2)的所述微控制器的时钟频率来补偿时钟差的装置。
11.根据权利要求7、8或者9所述的系统,其特征在于,所述主机数据源(1)包括装置,用于将计算得到的等待时间(T)与参考等待时间进行比较,并且如果所述计算得到的等待时间(T)大于所述参考等待时间,那么没有调节信息被发送到所述接收机(2)并且所述主机开始例程来重定义所述参考等待时间。
12.根据权利要求7、8或者9所述的系统,其特征在于,所述系统包括用于通过增加样本到所述音频数据流或者从所述音频数据流移除样本来补偿时钟差的装置。
13.一种数字声音再现系统中的同步方法,包括方法步骤用于:
在主机数据源中,产生数字音频流,
由若干个数字接收机(2)通过数字数据传输网络接收由所述主机数据源(1)发送的所述数字音频流,所述若干个数字接收机(2)的每一个包括具有时钟的微控制器,所述接收机(2)进一步包括用于产生音频信号的装置,借此,所述接收机(2)以预定的方式被分组(4),
其特征在于,
所述主机数据源(1)通过重复地发送同步样本(60)到组(4)的所有接收机(2)来启动所述接收机(2)的同步,
所述接收机(2)通过返回样本(61)回复所述同步样本(60),
所述主机数据源(1)基于所述同步样本(60)的发送时间(Th1)和所述返回样本(61)的接收时间(Th2)以及所述接收机(2)的处理时间(Tt2-Tt1)来计算每个样本和每个接收机(2)的等待时间(T),所述处理时间(Tt2-Tt1)是所述接收机(2)在接收所述同步样本(60)与发送所述返回样本(61)之间所用去的时间,
以及
基于计算得到的等待时间(T),所述主机数据源(1)统计地形成参考等待时间值,所述等待时间低于该参考等待时间值。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述主机数据源(1)是计算机。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,将所述数字音频流以无线方式发送到所述接收机(2)。
16.根据权利要求13、14或者15所述的方法,其特征在于,所述参考等待时间被设置成使得至少80%的所述计算得到的等待时间低于所述参考等待时间。
17.根据权利要求13、14或者15所述的方法,其特征在于,所述参考等待时间被设置成使得至少50%的所述计算得到的等待时间低于所述参考等待时间。
18.根据权利要求13、14或者15所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1.发送ECHO REQ(60)到接收机(2),
2.从时间戳记驱动器获取包含ECHO REQ(60)的所述分组的时间戳记TSsend,
3.接收ECHO RESP(61),借此它将包括接收机处理等待时间,所述接收机处理等待时间是接收机在接收到所述ECHO REQ(60)和发送所述ECHO RESP(61)之间所用去的微秒数,
4.获取所述ECHO RESP(61)分组的时间戳记TSrecv,
5.计算往返等待时间是TSrecv-TSsend-处理等待时间。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2008/052917 WO2009112070A1 (en) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | Data transfer method and system for loudspeakers in a digital sound reproduction system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102027699A CN102027699A (zh) | 2011-04-20 |
CN102027699B true CN102027699B (zh) | 2015-04-29 |
Family
ID=39938374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200880129252.7A Active CN102027699B (zh) | 2008-03-12 | 2008-03-12 | 用于数字声音再现系统中的扬声器的数据传送方法和系统 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20110015769A1 (zh) |
EP (1) | EP2253087B1 (zh) |
JP (1) | JP5574988B2 (zh) |
CN (1) | CN102027699B (zh) |
ES (1) | ES2435553T3 (zh) |
WO (1) | WO2009112070A1 (zh) |
Families Citing this family (65)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8290603B1 (en) | 2004-06-05 | 2012-10-16 | Sonos, Inc. | User interfaces for controlling and manipulating groupings in a multi-zone media system |
US8086752B2 (en) | 2006-11-22 | 2011-12-27 | Sonos, Inc. | Systems and methods for synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices that independently source digital data |
US11650784B2 (en) | 2003-07-28 | 2023-05-16 | Sonos, Inc. | Adjusting volume levels |
US11106425B2 (en) | 2003-07-28 | 2021-08-31 | Sonos, Inc. | Synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
US10613817B2 (en) | 2003-07-28 | 2020-04-07 | Sonos, Inc. | Method and apparatus for displaying a list of tracks scheduled for playback by a synchrony group |
US8234395B2 (en) | 2003-07-28 | 2012-07-31 | Sonos, Inc. | System and method for synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
US11106424B2 (en) | 2003-07-28 | 2021-08-31 | Sonos, Inc. | Synchronizing operations among a plurality of independently clocked digital data processing devices |
US11294618B2 (en) | 2003-07-28 | 2022-04-05 | Sonos, Inc. | Media player system |
US9977561B2 (en) | 2004-04-01 | 2018-05-22 | Sonos, Inc. | Systems, methods, apparatus, and articles of manufacture to provide guest access |
US9374607B2 (en) | 2012-06-26 | 2016-06-21 | Sonos, Inc. | Media playback system with guest access |
US8326951B1 (en) | 2004-06-05 | 2012-12-04 | Sonos, Inc. | Establishing a secure wireless network with minimum human intervention |
US8868698B2 (en) | 2004-06-05 | 2014-10-21 | Sonos, Inc. | Establishing a secure wireless network with minimum human intervention |
US12167216B2 (en) | 2006-09-12 | 2024-12-10 | Sonos, Inc. | Playback device pairing |
US8788080B1 (en) | 2006-09-12 | 2014-07-22 | Sonos, Inc. | Multi-channel pairing in a media system |
US8483853B1 (en) | 2006-09-12 | 2013-07-09 | Sonos, Inc. | Controlling and manipulating groupings in a multi-zone media system |
US9202509B2 (en) | 2006-09-12 | 2015-12-01 | Sonos, Inc. | Controlling and grouping in a multi-zone media system |
JP4728373B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2011-07-20 | セイコーインスツル株式会社 | 無線通信システム、受信機、および送信機 |
US8249049B2 (en) * | 2009-03-17 | 2012-08-21 | Cisco Technology, Inc. | Clock synchronization |
US9412390B1 (en) * | 2010-04-12 | 2016-08-09 | Smule, Inc. | Automatic estimation of latency for synchronization of recordings in vocal capture applications |
US9282418B2 (en) * | 2010-05-03 | 2016-03-08 | Kit S. Tam | Cognitive loudspeaker system |
CN101867582B (zh) * | 2010-06-13 | 2013-08-21 | 重庆交通大学 | 基于网络控制的定向声音广告系统及网络控制方法 |
KR101759584B1 (ko) * | 2010-08-16 | 2017-07-19 | 삼성전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 mdt 정보 보고 포맷 및 시간 스탬프 구성 방법 및 장치 |
CN102404280B (zh) * | 2010-09-10 | 2015-05-20 | 北京飞利信科技股份有限公司 | 一种在基于串行总线的流媒体传输系统中的主动延时装置 |
US20120148075A1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | Creative Technology Ltd | Method for optimizing reproduction of audio signals from an apparatus for audio reproduction |
US11429343B2 (en) | 2011-01-25 | 2022-08-30 | Sonos, Inc. | Stereo playback configuration and control |
US11265652B2 (en) | 2011-01-25 | 2022-03-01 | Sonos, Inc. | Playback device pairing |
US9344292B2 (en) | 2011-12-30 | 2016-05-17 | Sonos, Inc. | Systems and methods for player setup room names |
EP2624486A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-07 | Sony Ericsson Mobile Communications AB | A client communication device, a server communication device, and clock synchronization method therein |
US9596177B2 (en) * | 2012-04-12 | 2017-03-14 | Lantiq Deutschland Gmbh | Method for a retransmission roundtrip correction |
US9729115B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-08-08 | Sonos, Inc. | Intelligently increasing the sound level of player |
US8903526B2 (en) | 2012-06-06 | 2014-12-02 | Sonos, Inc. | Device playback failure recovery and redistribution |
US9031255B2 (en) * | 2012-06-15 | 2015-05-12 | Sonos, Inc. | Systems, methods, apparatus, and articles of manufacture to provide low-latency audio |
US9008330B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-04-14 | Sonos, Inc. | Crossover frequency adjustments for audio speakers |
US9516440B2 (en) | 2012-10-01 | 2016-12-06 | Sonos | Providing a multi-channel and a multi-zone audio environment |
US10284985B1 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-07 | Smule, Inc. | Crowd-sourced device latency estimation for synchronization of recordings in vocal capture applications |
US11146901B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-10-12 | Smule, Inc. | Crowd-sourced device latency estimation for synchronization of recordings in vocal capture applications |
US9307508B2 (en) | 2013-04-29 | 2016-04-05 | Google Technology Holdings LLC | Systems and methods for syncronizing multiple electronic devices |
US9276831B2 (en) * | 2013-07-18 | 2016-03-01 | Airmagnet, Inc. | Determining network latency with limited computing resources |
US9313591B2 (en) | 2014-01-27 | 2016-04-12 | Sonos, Inc. | Audio synchronization among playback devices using offset information |
US9226087B2 (en) | 2014-02-06 | 2015-12-29 | Sonos, Inc. | Audio output balancing during synchronized playback |
US9226073B2 (en) | 2014-02-06 | 2015-12-29 | Sonos, Inc. | Audio output balancing during synchronized playback |
US9736806B2 (en) * | 2014-02-28 | 2017-08-15 | Qualcomm Incorporated | Apparatuses and methods for wireless synchronization of multiple multimedia devices using a common timing framework |
GB2525929B (en) * | 2014-05-09 | 2016-08-10 | Imagination Tech Ltd | Time stamp replication within a wireless network |
CN104079957B (zh) * | 2014-06-25 | 2017-09-01 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种多媒体设备同步操作的方法及系统 |
CN105406955A (zh) * | 2014-08-07 | 2016-03-16 | 西安Tcl软件开发有限公司 | 数据输出的控制方法和系统 |
GB2529656A (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-02 | Lode Audio Ltd | A system for transmitting low latency, synchronised audio |
US9665341B2 (en) | 2015-02-09 | 2017-05-30 | Sonos, Inc. | Synchronized audio mixing |
CN105992025B (zh) * | 2015-02-15 | 2019-09-27 | 湖南汇德电子有限公司 | 基于音频同步播放的系统时间校准方法、音频同步播放方法及装置 |
CN105992040A (zh) * | 2015-02-15 | 2016-10-05 | 深圳市民展科技开发有限公司 | 多声道音频数据发送方法、音频数据同步播放方法及装置 |
US10248376B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-04-02 | Sonos, Inc. | Multiple groupings in a playback system |
CN105429724B (zh) * | 2015-10-20 | 2018-03-23 | 北京小鸟听听科技有限公司 | 时钟校正方法、时钟校正装置及音箱 |
TW201715860A (zh) * | 2015-10-27 | 2017-05-01 | 智邦科技股份有限公司 | 網路設備、時間同步方法及其網路系統 |
US10303422B1 (en) | 2016-01-05 | 2019-05-28 | Sonos, Inc. | Multiple-device setup |
US9798515B1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | Bose Corporation | Clock synchronization for audio playback devices |
US10712997B2 (en) | 2016-10-17 | 2020-07-14 | Sonos, Inc. | Room association based on name |
US10120641B2 (en) | 2016-12-13 | 2018-11-06 | EVA Automation, Inc. | Software-assisted wireless coordination of audio playback |
US10255032B2 (en) | 2016-12-13 | 2019-04-09 | EVA Automation, Inc. | Wireless coordination of audio sources |
US10901684B2 (en) * | 2016-12-13 | 2021-01-26 | EVA Automation, Inc. | Wireless inter-room coordination of audio playback |
CN106656393B (zh) * | 2016-12-28 | 2018-10-19 | 深圳市英特瑞半导体科技有限公司 | 时钟同步方法及装置 |
US10334358B2 (en) * | 2017-06-08 | 2019-06-25 | Dts, Inc. | Correcting for a latency of a speaker |
US10602257B1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-24 | Semiconductor Components Industries, Llc | Methods and systems for wireless audio |
US11108486B2 (en) | 2019-09-06 | 2021-08-31 | Kit S. Tam | Timing improvement for cognitive loudspeaker system |
EP4035030A4 (en) | 2019-09-23 | 2023-10-25 | Kit S. Tam | INDIRECT SOURCE COGNITIVE SPEAKER SYSTEM |
US11197114B2 (en) | 2019-11-27 | 2021-12-07 | Kit S. Tam | Extended cognitive loudspeaker system (CLS) |
CN114554355B (zh) * | 2022-03-17 | 2024-08-23 | 中科雷欧(常熟)科技有限公司 | 一种车载沉浸式音频的传输方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1842755A (zh) * | 2003-07-01 | 2006-10-04 | 飞思卡尔半导体公司 | 无线网络上的数据流同步 |
CN1890905A (zh) * | 2003-12-19 | 2007-01-03 | 英特尔公司 | 多媒体网络中的程序时钟基准同步 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10285140A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 時刻同期システム、および時刻同期システムにおける時刻同期方法 |
JP3481821B2 (ja) * | 1997-05-01 | 2003-12-22 | 日本電信電話株式会社 | 時刻差測定方法および時計同期装置 |
JP3037228B2 (ja) * | 1997-10-16 | 2000-04-24 | 日本電気エンジニアリング株式会社 | 刻時補正システム |
US7023833B1 (en) * | 1999-09-10 | 2006-04-04 | Pulse-Link, Inc. | Baseband wireless network for isochronous communication |
US20040223622A1 (en) * | 1999-12-01 | 2004-11-11 | Lindemann Eric Lee | Digital wireless loudspeaker system |
JP2003235027A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 配信映像の同時再生方法、映像配信システムおよび端末装置 |
US7072432B2 (en) * | 2002-07-05 | 2006-07-04 | Meshnetworks, Inc. | System and method for correcting the clock drift and maintaining the synchronization of low quality clocks in wireless networks |
US7668964B2 (en) * | 2005-04-23 | 2010-02-23 | Sonos, Inc. | System and method for synchronizing channel handoff as among a plurality of devices |
US7653344B1 (en) * | 2004-01-09 | 2010-01-26 | Neosonik | Wireless digital audio/video playback system |
JP4368210B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2009-11-18 | ソニー株式会社 | 送受信システム、送信装置およびスピーカ搭載機器 |
JP2005253033A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-09-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 網同期装置、クロック伝達方法およびクロック伝達パケット網 |
US7574274B2 (en) * | 2004-04-14 | 2009-08-11 | Nvidia Corporation | Method and system for synchronizing audio processing modules |
US7631119B2 (en) * | 2004-06-25 | 2009-12-08 | Apple Inc. | Techniques for providing audio for synchronized playback by multiple devices |
US7672742B2 (en) * | 2005-02-16 | 2010-03-02 | Adaptec, Inc. | Method and system for reducing audio latency |
JP4441874B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-03-31 | ソニー株式会社 | 情報処理システム、再生端末装置および再生方法、情報処理装置および方法、並びにプログラム |
EP1872533B1 (en) * | 2005-04-22 | 2019-05-22 | Audinate Pty Limited | Network, device and method for transporting digital media |
JP4467478B2 (ja) * | 2005-07-13 | 2010-05-26 | シャープ株式会社 | 伝送装置および時刻同期方法 |
US7853342B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-12-14 | Ejamming, Inc. | Method and apparatus for remote real time collaborative acoustic performance and recording thereof |
US7539889B2 (en) * | 2005-12-30 | 2009-05-26 | Avega Systems Pty Ltd | Media data synchronization in a wireless network |
US20080031283A1 (en) | 2006-08-07 | 2008-02-07 | Martin Curran-Gray | Time synchronization for network aware devices |
US7916653B2 (en) * | 2006-09-06 | 2011-03-29 | Cisco Technology, Inc. | Measurement of round-trip delay over a network |
US7912094B2 (en) * | 2006-12-13 | 2011-03-22 | Honeywell International Inc. | Self-checking pair-based master/follower clock synchronization |
US8102836B2 (en) * | 2007-05-23 | 2012-01-24 | Broadcom Corporation | Synchronization of a split audio, video, or other data stream with separate sinks |
-
2008
- 2008-03-12 US US12/922,078 patent/US20110015769A1/en not_active Abandoned
- 2008-03-12 EP EP08717663.2A patent/EP2253087B1/en active Active
- 2008-03-12 ES ES08717663T patent/ES2435553T3/es active Active
- 2008-03-12 JP JP2010550038A patent/JP5574988B2/ja active Active
- 2008-03-12 CN CN200880129252.7A patent/CN102027699B/zh active Active
- 2008-03-12 WO PCT/EP2008/052917 patent/WO2009112070A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-06-20 US US13/922,281 patent/US8930006B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1842755A (zh) * | 2003-07-01 | 2006-10-04 | 飞思卡尔半导体公司 | 无线网络上的数据流同步 |
CN1890905A (zh) * | 2003-12-19 | 2007-01-03 | 英特尔公司 | 多媒体网络中的程序时钟基准同步 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Trace-Based Evaluation of Clock Synchronization Algorithms for Wireless Loudspeakers;Philipp Blum et al;《EMBEDDED SYSTEMS FOR REAL-TIME MULTIMEDIA 2004》;20040907;第7-12页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110015769A1 (en) | 2011-01-20 |
US20130336498A1 (en) | 2013-12-19 |
JP2011517165A (ja) | 2011-05-26 |
JP5574988B2 (ja) | 2014-08-20 |
US8930006B2 (en) | 2015-01-06 |
WO2009112070A1 (en) | 2009-09-17 |
ES2435553T3 (es) | 2013-12-20 |
CN102027699A (zh) | 2011-04-20 |
EP2253087A1 (en) | 2010-11-24 |
EP2253087B1 (en) | 2013-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102027699B (zh) | 用于数字声音再现系统中的扬声器的数据传送方法和系统 | |
US7805210B2 (en) | Synchronizing multi-channel speakers over a network | |
CN101731011B (zh) | 用于设置接收器延迟时间的方法 | |
US7710941B2 (en) | Method and device for the synchronised restitution of data flows | |
JP5913596B2 (ja) | 無線ネットワーク時刻同期のための方法及び装置 | |
US20070008993A1 (en) | Method for time synchronization in residential Ethernet system | |
US20080259966A1 (en) | Synchronization of one or more source RTP streams at multiple receiver destinations | |
US20070180137A1 (en) | Streaming Media System and Method | |
JP2009521882A (ja) | ワイヤレスネットワークにおけるメディアデータ同期化 | |
US20100086091A1 (en) | Method and apparatus for synchronizing time of day of terminal in convergent network | |
JP2019024214A (ja) | 再生同期 | |
JP2004104796A (ja) | メディアデータパケットの同期再生 | |
WO2005002100A1 (en) | High accuracy network clock synchronization | |
US11876847B2 (en) | System and method for synchronizing networked rendering devices | |
JP2003179662A5 (zh) | ||
Sheu et al. | Realization of an Ethernet-based synchronous audio playback system | |
US20230269155A1 (en) | A wireless conference system with early packet loss detection | |
CN100474807C (zh) | 通信系统中媒体网关实现同步的方法和装置 | |
CN106211308A (zh) | 多媒体同步系统与方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |