电子装置以及计算机系统的制作方法

本发明涉及处理多个时钟之间的频偏(frequency deviation)，尤其涉及一种依据另一电子装置的时钟信息来调整本地时钟(local clock)的电子装置与相关计算机系统。

背景技术：

1、无线通信协议(像是蓝牙协议)可使得各式各样的数据串流通过无线方式而从来源装置(source device)提供给接收装置(sink device)，举例来说，音频数据可以由来源装置串流至接收装置，而音频格式可以由许多参数来定义，包含采样率/采样频率(例如48千赫兹(khz)或96千赫兹)、采样深度(例如16比特或24比特)以及通道个数(例如单声道或立体声)。关于具有采样率为48khz的全频带音频(full-band audio)，每个音频采样(audiosample)应该要精准地每隔20.8333…微秒(microsecond，μs)便被播放，然而，实际的石英振荡器(crystal oscillator)本身可能具有5～15百万分之一(parts per million，ppm)的偏移，举例来说，以48khz播放48000个音频采样的播放时间可能会落在0.999985秒(亦即48000÷(48khz×(1+15ppm))至1.000015秒(亦即48000÷(48khz×(1-15ppm)))的范围中，其中每秒偏差±15μs是石英振荡器的频偏所贡献，而石英振荡器频偏的成因可能是温度变化(temperature variation)和/或本身的物理特性。理想上，以48khz播放的每一个音频采样应该在20.83μs中完成播放，假若频偏固定在15ppm，则大约2.77秒(亦即2÷48khz÷15ppm)之后便会出现2个音频采样的偏差，假若频偏固定在5ppm，则大约8.33秒(亦即2÷48khz÷5ppm)之后便会出现2个音频采样的偏差。多个音频装置可包含一来源装置以及一接收装置，每一个均包含一个具有本身频偏特性的石英振荡器，由于来源装置与接收装置两者所分别使用的两个石英振荡器之间的频偏，接收装置所使用的石英振荡器可能不会同步于来源装置所使用的石英振荡器。为了解决音频播放的频偏问题，传统解决方案会采用重新采样器(resampler)来对音频数据进行采样率转换(sampling rate conversion，src)，在一范例中，仅有一个重新采样器会实作于来源装置与接收装置中的一个，在另一范例中，两个重新采样器会分别实作于来源装置与接收装置。然而，关于基于硬件的采样率转换设计，本身会具有61ppm的偏移量，这远大于石英振荡器所具有的5～15ppm的偏移量，故可能会导致过度修正(overcorrection)并造成不稳定的音频偏移，且另会具有额外功率消耗以及造成音频路径上大约1.54毫秒(millisecond，ms)的额外延迟。关于基于软件的采样率转换设计，会具有500ppm的偏移量，这远大于石英振荡器所具有的5～15ppm的偏移量且会造成不稳定的音频偏移，以及另需要执行额外指令并具有额外功率消耗。

2、因此，需要一种创新的时钟同步设计，其可在来源装置与接收装置中不具任何重新采样器之下，降低来源装置的时钟与接收装置的时钟两者之间的频偏。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种依据另一电子装置的时钟信息来调整本地时钟的电子装置与相关计算机系统。

2、在本发明的一个实施例中，公开一种电子装置。该电子装置包含一接收器电路、一时钟产生器电路以及一时钟控制电路。该接收器电路用以接收有关另一电子装置的一第一时钟的第一时钟信息。该时钟产生器电路用以产生供该电子装置使用的一第二时钟。该时钟控制电路用以获得有关该第二时钟的第二时钟信息，依据该第一时钟信息与该第二时钟信息来产生一时钟控制信号，以及输出该时钟控制信号至该时钟产生器电路，其中该时钟产生器电路另用以因应该时钟控制信号来调整该第二时钟。

3、在本发明的一个实施例中，公开一种计算机系统。该计算机系统包含一来源装置以及一接收装置。该来源装置包含一传送器电路，用以传送音频数据以及关于该来源装置所使用的一第一时钟的第一时钟信息。该接收装置包含一接收器电路、一时钟产生器电路以及一时钟控制电路。该接收器电路用以通过该来源装置与该接收装置之间的一连线来接收该音频数据以及该第一时钟信息。该时钟产生器电路用以产生供该接收装置使用的一第二时钟。该时钟控制电路用以获得有关该第二时钟的第二时钟信息，依据该第一时钟信息与该第二时钟信息来产生一时钟控制信号，以及输出该时钟控制信号至该时钟产生器电路，其中该时钟产生器电路另用以因应该时钟控制信号来调整该第二时钟。

4、本发明所提供的解决方案并不会遭受因为使用采样率转换电路来解决音频应用中的频偏问题所带来的种种副作用，此外，因为不需要额外元件来实作采样率转换电路设计以补偿时钟偏移，本发明所揭示的半同步时钟机制可适用于低功率的应用。

技术特征：

1.一种电子装置，包含：

2.如权利要求1所述的电子装置，其中该时钟产生器电路用以依据该第一时钟信息与该第二时钟信息来估计该第二时钟与该第一时钟之间的频偏，以及依据该频偏来产生该时钟控制信号。

3.如权利要求1所述的电子装置，其中该接收器电路用以接收产生该第一时钟的该另一电子装置所传送的该第一时钟信息。

4.如权利要求1所述的电子装置，其中该接收器电路为无线接收器电路。

5.如权利要求4所述的电子装置，其中该无线接收器电路为蓝牙接收器电路。

6.如权利要求1所述的电子装置，其中该接收器电路为有线接收器电路。

7.如权利要求1所述的电子装置，其中该第一时钟信息包含时钟时间戳记信息，以及该第二时钟信息包含时钟时间戳记信息。

8.如权利要求1所述的电子装置，其中该第一时钟信息包含时钟持续时间信息，以及该第二时钟信息包含时钟持续时间信息。

9.如权利要求1所述的电子装置，其中该电子装置并未具备任何采样率转换电路。

10.一种计算机系统，包含：

11.如权利要求10所述的计算机系统，其中该时钟产生器电路用以依据该第一时钟信息与该第二时钟信息来估计该第二时钟与该第一时钟之间的频偏，以及依据该频偏来产生该时钟控制信号。

12.如权利要求10所述的计算机系统，其中该传送器电路为无线传送器电路，以及该接收器电路为无线接收器电路。

13.如权利要求12所述的计算机系统，其中该无线传送器电路为蓝牙传送器电路，以及该无线接收器电路为蓝牙接收器电路。

14.如权利要求10所述的计算机系统，其中该传送器电路为有线传送器电路，以及该接收器电路为有线接收器电路。

15.如权利要求14所述的计算机系统，其中该来源装置还包含：

16.如权利要求10所述的计算机系统，其中该第一时钟信息包含时钟时间戳记信息，以及该第二时钟信息包含时钟时间戳记信息。

17.如权利要求10所述的计算机系统，其中该第一时钟信息包含时钟持续时间信息，以及该第二时钟信息包含时钟持续时间信息。

18.如权利要求10所述的计算机系统，其中该接收装置并未具备任何采样率转换电路。

19.如权利要求10所述的计算机系统，其中该来源装置并未具备任何采样率转换电路。

技术总结
本发明公开一种电子装置以及计算机系统，该电子装置包含一接收器电路、一时钟产生器电路以及一时钟控制电路。该接收器电路用以接收有关另一电子装置的一第一时钟的第一时钟信息。该时钟产生器电路用以产生供该电子装置使用的一第二时钟。该时钟控制电路用以获得有关该第二时钟的第二时钟信息，依据该第一时钟信息与该第二时钟信息来产生一时钟控制信号，以及输出该时钟控制信号至该时钟产生器电路，其中该时钟产生器电路另用以因应该时钟控制信号来调整该第二时钟。

技术研发人员：谢明益
受保护的技术使用者：达发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15