專(zhuān)利名稱(chēng)：通用序列總線音頻控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種音頻(Audio)處理，且特別是有關(guān)于一種雙模式及雙向錄音 功能的音頻控制器。
背景技術(shù)：
一般所知，通用序列總線(USB)在信號(hào)通訊上用于傳送數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及各 種外圍元件廣泛采用USB端口以傳送數(shù)據(jù)。USB音頻裝置可以當(dāng)作個(gè)人計(jì)算機(jī)的外圍的應(yīng) 用，例如 USB 網(wǎng)絡(luò)電話(Voice Over Internet Protocol，VOIP)或USB 耳機(jī)組。一旦 USB 音 頻裝置連接到USB主機(jī)(host)，其可以取代計(jì)算機(jī)聲卡的角色以輸入與輸出音頻信號(hào)。依 照實(shí)際設(shè)計(jì)與操作，USB音頻裝置可自動(dòng)取代計(jì)算機(jī)聲卡。對(duì)于USB網(wǎng)絡(luò)電話的應(yīng)用，使用 者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到聲音的通訊。另一方面，數(shù)字音樂(lè)播放器，例如MP3播放器，經(jīng)常被連 接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的USB端口以下載音樂(lè)到數(shù)字音樂(lè)播放器，此時(shí)音樂(lè)控制器的操作如USB 儲(chǔ)存功能。然而，為達(dá)到多功能應(yīng)用的USB音頻裝置，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上，須使用各別操作的多種 元件而組成。其導(dǎo)致較高的系統(tǒng)成本且可能不容易操作。其操作被限制于要連接音頻裝置 的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。如何提升應(yīng)用，特別是移動(dòng)應(yīng)用方面，是需要考慮的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙模式的音頻控制器。當(dāng)其被連接到USB主機(jī)時(shí)，此控制器可以 同時(shí)被操作成為USB音頻元件及USB儲(chǔ)存元件。當(dāng)其與USB主機(jī)斷開(kāi)時(shí)，于接上電池后可 以當(dāng)作移動(dòng)音樂(lè)播放器。大部分的功能資源例如CPU單元、儲(chǔ)存單元、音頻ADC、音頻DAC、 外部耳機(jī)及外部麥克風(fēng)，可以在二個(gè)模式中共享，如此可以大量節(jié)省成本。又，附加的USB V0IP硬件錄音也可以在雙模式的音頻控制器架構(gòu)下達(dá)成。如此的功能可以免除在傳統(tǒng)技術(shù) 中，需要在USB主機(jī)使用復(fù)雜軟件的支持。本發(fā)明提供的雙模式USB音頻控制器，包括USB接口單元、音頻接口單元、儲(chǔ)存接 口單元以及處理單元。USB接口單元用以連接到一 USB總線，以一通訊信息與USB主機(jī)進(jìn) 行通訊。音頻接口單元用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行一音頻信號(hào)的通訊。儲(chǔ)存接口單元 連接到一儲(chǔ)存單元，以一儲(chǔ)存信息進(jìn)行通訊。處理單元有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊 信息、或該儲(chǔ)存信息、或該音頻信號(hào)。其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī) 時(shí)，依照該USB音頻元件的一 USB音頻元件類(lèi)別定義(USB device class def initionfor audio devices)來(lái)處理一 USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，以及同時(shí)依照該USB大量?jī)?chǔ)存類(lèi)別定義 (USB mass storage class definition)來(lái)處理一 USB儲(chǔ)存元件類(lèi)別協(xié)議；以及該處理單 元在該儲(chǔ)存接口單元與該USB主機(jī)斷開(kāi)時(shí)，處理從一儲(chǔ)存單元提供的音頻源的播放功能， 或是將音頻信號(hào)儲(chǔ)存到該儲(chǔ)存單元的錄音功能。其中，該USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議與該USB儲(chǔ)存元件類(lèi)別協(xié)議是使用在該USB主機(jī) 與該USB音頻控制器之間的通訊協(xié)議，以使該USB音頻控制器可以工作成為一 USB音頻裝置及一 USB儲(chǔ)存裝置。要達(dá)成此種功能，也可以利用使用者自行發(fā)展的工作于USB主機(jī)的 軟件驅(qū)動(dòng)程序。此外，為能夠降低成本，一種方式是提供一外部切換控制信號(hào)，當(dāng)該USB音 頻控制器連結(jié)至USB主機(jī)時(shí)，使用者可以設(shè)定該USB音頻控制器工作成為一 USB音頻裝置 或是一 USB儲(chǔ)存裝置其中的一功能。其中該播放功能與該錄音功能是通過(guò)該儲(chǔ)存接口單元 與音頻接口單元之間的通訊或是在該USB主機(jī)與該音頻接口單元之間的通訊來(lái)達(dá)成。當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，其中與該儲(chǔ)存單元進(jìn)行通訊的該儲(chǔ)存信息 包括第一儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該 USB主機(jī)輸出到該音頻元件的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)； 或是第二儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該 音頻元件輸入后被傳送到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音 頻信號(hào)；或是同時(shí)包含上述的第一及第二儲(chǔ)存信息。本發(fā)明提供的USB音頻控制器，包括USB接口單元、音頻接口單元、儲(chǔ)存接口單元 以及處理單元。USB接口單元用以連接到一 USB總線，以一通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊。 音頻接口單元用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行一音頻信號(hào)的通訊。儲(chǔ)存接口單元，連接到 一儲(chǔ)存單元，以一儲(chǔ)存信息進(jìn)行通訊。處理單元是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以 處理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信息、或該音頻信號(hào)。其中，該處理單元在該USB接口單元連接 到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音頻元件的一 USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理一 USB音頻元件 類(lèi)別協(xié)議，以及同時(shí)依照該USB大量?jī)?chǔ)存類(lèi)別定義來(lái)處理一 USB儲(chǔ)存元件類(lèi)別協(xié)議。該USB 音頻元件類(lèi)別協(xié)議與該USB儲(chǔ)存元件類(lèi)別協(xié)議用在該USB主機(jī)與該USB音頻控制器之間的 通訊，使該USB音頻控制器可以同時(shí)工作成為該USB主機(jī)的音頻輸入或輸出裝置，以及USB 儲(chǔ)存裝置。要達(dá)成此種功能，也可以利用使用者自行發(fā)展的工作于USB主機(jī)的軟件驅(qū)動(dòng)程 序。此外，為能夠降低成本，一種方式是提供一外部切換控制信號(hào)，當(dāng)該USB音頻控制器連 結(jié)至USB主機(jī)時(shí)，使用者可以設(shè)定該USB音頻控制器工作成為一 USB音頻裝置或是一 USB 儲(chǔ)存裝置其中的一功能。又、與該儲(chǔ)存單元進(jìn)行通訊的儲(chǔ)存信息包括第一儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器 連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元，由該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的原始音頻信 號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)；或是第二儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器連 接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)， 或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)；或是同時(shí)包含上述的第一及第二儲(chǔ)存信息。本發(fā)明提供的USB音頻控制器，包括USB接口單元、音頻接口單元、儲(chǔ)存接口單元 以及處理單元。USB接口單元，用以連接到一 USB總線，以一通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊。 音頻接口單元用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行一音頻信號(hào)的通訊。儲(chǔ)存接口單元連接到一 儲(chǔ)存單元，以一儲(chǔ)存信息進(jìn)行通訊。處理單元是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以處 理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信息、或該音頻信號(hào)。該處理單元在該USB接口單元連接到該USB 主機(jī)時(shí)，依照該USB音頻元件的一 USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理一 USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議， 使該USB音頻控制器工作成為USB主機(jī)的音頻輸入或是音頻輸出裝置。另一種方式是與一 USB主機(jī)上的軟件共同操作，使該USB音頻控制器工作成為USB主機(jī)的音頻輸入或是音頻輸 出裝置。又，與該儲(chǔ)存單元進(jìn)行通訊的儲(chǔ)存信息包括第一儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器 連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元，由該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的原始音頻信
6號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)；或是第二儲(chǔ)存信息，此是當(dāng)該音頻控制器連 接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)， 或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)；或是同時(shí)包含上述的第一及第二儲(chǔ)存信息。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說(shuō)明如下。





圖1繪示傳統(tǒng)根據(jù)USB協(xié)議的音頻裝置電路方塊示意圖。 圖2繪示所考慮的傳統(tǒng)雙模式USB音頻裝置電路方塊示意圖。 圖3繪示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，USB音頻控制器的電路方塊示意圖。
實(shí)施例，USB音頻操作模式的電路方塊示意圖。 實(shí)施例，移動(dòng)音頻模式操作的電路方塊示意圖。 實(shí)施例，USB音頻控制器操作的電路方塊示意圖(
圖4繪示依據(jù)本發(fā)明 圖5繪示依據(jù)本發(fā)明 圖6繪示依據(jù)本發(fā)明 [主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明] 100 :USB音頻裝置
102、400、600 :USB主機(jī)(如計(jì)算機(jī)主機(jī))
106 :USB音頻控制器
110 儲(chǔ)存單元
110b 儲(chǔ)存空間
202 :USB集線器
204a 音頻輸入單元
206 :MP3控制器
206b 音頻輸出單元
212 :NAND存儲(chǔ)器
302 :USB接口單元
306 處理單元
310 SRAM存儲(chǔ)元件
314 音頻輸入單元
104 :USB集線器 108 :USB儲(chǔ)存控制器 110a 儲(chǔ)存區(qū)域 200 :USB音頻裝置 204 :USB音頻控制器 204b 音頻輸出單元 206a 音頻輸入單元 208,210 音頻多工器 300 :USB音頻控制器 304:儲(chǔ)存元件接口單元 308 ROM程序存儲(chǔ)器 312 音頻輸出單元 500,602 儲(chǔ)存單元
具體實(shí)施例方式以下舉多個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。然而本發(fā)明不僅限于所舉實(shí)施例，且實(shí)施例之 間也可以適當(dāng)相互結(jié)合。為能使USB VOIP或USB的音頻應(yīng)用，具有移動(dòng)裝置的能力，先考慮一些實(shí)施例。圖 1繪示傳統(tǒng)根據(jù)USB協(xié)議的音頻裝置電路方塊示意圖。參閱圖1，USB音頻裝置100包括USB 集線器104與一 USB音頻控制器106及另一個(gè)USB儲(chǔ)存控制器(USB disk controller) 108 連接。USB儲(chǔ)存控制器108連接到儲(chǔ)存單元110，其在儲(chǔ)存區(qū)域110a儲(chǔ)存有VOIP或其它應(yīng) 用軟件，以及未使用儲(chǔ)存空間110b，其可用來(lái)在后續(xù)操作中儲(chǔ)存一些增加的信息。又，其它 的軟件，例如語(yǔ)音信箱軟件可以被儲(chǔ)存在區(qū)域110a。儲(chǔ)存單元110可以是NAND存儲(chǔ)器或是 硬盤(pán)機(jī)的非易失性存儲(chǔ)器。USB集線器104、USB音頻控制器106、USB儲(chǔ)存控制器108及儲(chǔ)存單元110組成一 USB裝置100。當(dāng)USB裝置100連接到USB主機(jī)102，儲(chǔ)存在區(qū)域110a 的USB VOIP或音頻應(yīng)用軟件，例如語(yǔ)音信箱軟件或是VOIP應(yīng)用軟件，可以通過(guò)USB儲(chǔ)存控 制器108被USB host執(zhí)行。聲音播放與錄音通過(guò)USB音頻控制器106可以被操作。USB音 頻控制器106可包括音頻DAC用于播放以及音頻ADC用于錄音。通過(guò)該裝置的功能，儲(chǔ)存 在區(qū)域110a的USB VOIP或音頻應(yīng)用軟件，于主機(jī)上操作使用前其不需要被預(yù)先安裝于計(jì) 算機(jī)。然而，于圖1的裝置因?yàn)樾枰齻€(gè)不同的集成電路控制器，其增加系統(tǒng)成本。又、 為了使VOIP對(duì)話被錄音成數(shù)字文件，一種方式是使用在USB主機(jī)上運(yùn)作的軟件。USB主機(jī)例 如是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或個(gè)人計(jì)算機(jī)。此種的軟件由其它應(yīng)用軟件獲取音頻信號(hào)且儲(chǔ)存獲取的音 頻數(shù)據(jù)到主機(jī)的儲(chǔ)存單元，例如在主機(jī)的硬盤(pán)或USB儲(chǔ)存控制器的閃存。文件錄音的應(yīng)用 是以軟件應(yīng)用為基礎(chǔ)，因此很復(fù)雜，甚至必須設(shè)計(jì)成為操作系統(tǒng)的核心模式(kernel mode) 下的裝置驅(qū)動(dòng)軟件。這是因?yàn)檐浖邪l(fā)人員需要配合不同的操作系統(tǒng)及很多由不同的VOIP 提供者所研發(fā)的不同V0IP軟件。另一種可以有雙向錄音的方式是在模擬部分加入外部的ADC。然而，如何儲(chǔ)存被轉(zhuǎn) 換的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器單元變成一個(gè)問(wèn)題。這是因?yàn)榇蟛糠执鎯?chǔ)單元，如硬盤(pán)、閃存或 存儲(chǔ)卡等，不能直接連接到ADC。這種USB音頻元件當(dāng)沒(méi)有接到USB主機(jī)時(shí)不能適當(dāng)操作，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。一般， 這些ADC、DAC、耳機(jī)單元、麥克風(fēng)以及儲(chǔ)存媒體已經(jīng)可以構(gòu)成移動(dòng)音頻播放器的大部分主要 元件。為了能使USB音頻裝置能夠成為移動(dòng)音頻裝置，一種的可能性如下。圖2繪示所 考慮的傳統(tǒng)雙模式USB音頻裝置電路方塊示意圖。當(dāng)雙模式USB音頻裝置200與USB主機(jī) 102連接時(shí)，其操作如一 USB音頻元件與一 USB儲(chǔ)存單元。USB音頻的功能是由USB音頻控 制器204提供。USB儲(chǔ)存功能是由移動(dòng)音頻控制器206提供，例如是一 MP3控制器206。當(dāng) 雙模式USB音頻裝置200不連接于USB主機(jī)102但由電池提供電源時(shí)，其工作如移動(dòng)音頻 播放器。于此模式，移動(dòng)音頻控制器206播放儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元212的音樂(lè)，且USB音頻控制 器204不工作。USB音頻控制器204 —般包括具有ADC的一音頻輸入單元204a及具有DAC的一音 頻輸出單元204b。移動(dòng)音頻控制器206也包括具有ADC的一音頻輸入單元206a及具有DAC 的一音頻輸出單元206b。一音頻多工器208連接到USB音頻控制器204的輸入單元204a 以及移動(dòng)音頻控制器206的音頻輸入單元206a用以選擇由麥克風(fēng)單元的輸入。另外音頻 多工器210也被連接到USB音頻控制器204的輸出單元204b以及移動(dòng)音頻控制器206的 音頻輸出單元206b，用以選擇送到耳機(jī)單元的輸出。儲(chǔ)存單元212，如NAND閃存，儲(chǔ)存用以 播放的音頻信息且允許寫(xiě)入增加的音頻信息。于圖2的結(jié)構(gòu)中，必須加入多余的USB集線器(hub)、模擬音頻信號(hào)開(kāi)關(guān)音頻多工 器208、210以做信號(hào)選擇。由于許多需要的額外單元，如重復(fù)的ADC、DAC及模擬音頻信號(hào) 開(kāi)關(guān)等需要被加入，此裝置的系統(tǒng)成本高。對(duì)于一些沒(méi)有ADC或DAC的音頻控制器，其在模 擬音頻開(kāi)關(guān)前仍需要外部的ADC與DAC。當(dāng)USB音頻裝置200連接到USB主機(jī)102時(shí)，為了 將USB音頻數(shù)據(jù)串流錄音到數(shù)字文件，其必須在USB主機(jī)102使用軟件。該軟件需要許多 的研發(fā)資源以配合不同的操作系統(tǒng)及V0IP軟件。
本發(fā)明提出一種雙模式USB音頻控制器，有更多功能且降低系統(tǒng)成本。圖3繪示 依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，USB音頻控制器的電路方塊示意圖。該USB音頻控制器300包括有 一 USB接口單元302、一儲(chǔ)存元件接口單元304，一處理單元306以及一具有音頻輸出單元 312或音頻輸入單元314的音頻接口單元。處理單元306可能需要有ROM程序存儲(chǔ)器308， 以及如SRAM的存儲(chǔ)元件310，依需要可當(dāng)作工作存儲(chǔ)器。處理單元306處理輸入信號(hào)且輸 出被處理的信號(hào)到對(duì)應(yīng)的接口單元。處理單元306 —般有至少一個(gè)處理器。例如，處理單 元306是一數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或一微控制器(MCU)。然而，處理單元306也可以有多個(gè) 處理器，例如同時(shí)有數(shù)字信號(hào)處理器與微控制器。換句話說(shuō)，處理單元306需要設(shè)置所需要 的處理器以配合多種操作。該USB控制器可操作于USB音頻模式與移動(dòng)音頻模式的雙模式。圖4繪示依據(jù)本 發(fā)明的一 USB音頻操作模式的實(shí)施例示意圖。參閱圖4，當(dāng)這USB音頻控制器300通過(guò)USB 總線連接到USB主機(jī)400時(shí)，USB接口單元302被啟動(dòng)。于此模式，處理單元306處理USB 協(xié)議并通知USB主機(jī)400關(guān)于USB音頻控制器300可以同時(shí)操作于USB音頻裝置類(lèi)別協(xié)議 與USB儲(chǔ)存裝置類(lèi)別協(xié)議，其又稱(chēng)為USB復(fù)合(composite)元件。USB音頻裝置類(lèi)別協(xié)議使 該USB控制器可操作成為該USB主機(jī)的音頻輸出或是輸入裝置。USB儲(chǔ)存裝置類(lèi)別協(xié)議使 該USB控制器可操作成為該USB主機(jī)的可移除儲(chǔ)存裝置。另外一種實(shí)施方法是使用自行開(kāi) 發(fā)的USB主機(jī)軟件驅(qū)動(dòng)程序，使該USB音頻控制器300可以操作為USB主機(jī)400的USB音 頻裝置與USB儲(chǔ)存裝置。為了節(jié)省該USB音頻控制器300的硬件成本，并降低該USB音頻 控制器300的運(yùn)算速度，一種實(shí)施方法是提供一外部切換控制信號(hào)，當(dāng)USB音頻控制器300 通過(guò)USB總線連接到USB主機(jī)400時(shí)，由使用者選擇該USB音頻控制器300只可以操作為 USB音頻裝置或是USB儲(chǔ)存裝置其中的一種功能。儲(chǔ)存元件接口單元304可以是外部連接到 儲(chǔ)存單元500，如圖5所示，例如是NAND閃存、存儲(chǔ)卡、硬盤(pán)或其它的非易失性存儲(chǔ)器。USB 主機(jī)400可讀取、寫(xiě)入、移動(dòng)、刪除、復(fù)制或執(zhí)行文件。執(zhí)行的文件例如是在圖6的儲(chǔ)存單元 602中的VOIP應(yīng)用軟件文件。在USB音頻操作模式，使用者可以通過(guò)具有內(nèi)部DAC或外部DAC的音頻輸出單元 312聽(tīng)取由USB主機(jī)400來(lái)的音頻播放，且可以通過(guò)具有內(nèi)部ADC或外部ADC的音頻輸入單 元314輸入信號(hào)回USB主機(jī)。另外一種方式是在該USB主機(jī)，執(zhí)行一自行開(kāi)發(fā)的軟件。該 USB控制器與該自行開(kāi)發(fā)的軟件互相通訊，使該USB控制器可操作成為該USB主機(jī)的音頻輸 出或是輸入裝置。使用此種方式，該USB控制器可以不需要符合USB音頻裝置類(lèi)別協(xié)議。當(dāng)控制器300與電池組操作在一起且與USB主機(jī)斷開(kāi)時(shí)，其在移動(dòng)音頻模式下以 移動(dòng)音頻播放器工作。使用者可以通過(guò)音頻輸出單元312聽(tīng)取儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元中的音頻文 件，或是通過(guò)音頻輸入單元314錄音回儲(chǔ)存單元。圖5繪示依據(jù)本發(fā)明的一移動(dòng)音頻模式操作的實(shí)施例方塊示意圖。參閱圖5，實(shí)際 上，音頻信號(hào)是在儲(chǔ)存單元500與音頻接口單元的音頻輸出單元312或音頻輸入單元314 之間進(jìn)行通訊，無(wú)須USB接口。于此，儲(chǔ)存單元500可以是外部或是內(nèi)建于控制器。又，存 儲(chǔ)器單元308可以當(dāng)作內(nèi)建的儲(chǔ)存單元以?xún)?chǔ)存音頻信息。于此，音頻信號(hào)可是原始音頻信 號(hào)，或是例如經(jīng)過(guò)壓縮后的音頻信號(hào)。換句話說(shuō)，不管音頻信號(hào)是否被處理或被壓縮，其只 要能后續(xù)播放即可，其配合播放所采用的播放軟件與格式，不限定于特定的音頻處理方式。 一般功能而言，處理單元306可以處理原始音頻信號(hào)，也可以對(duì)被壓縮的音頻信號(hào)做解壓
9縮等處理或是對(duì)音頻信號(hào)做壓縮等的處理，其依實(shí)際需要來(lái)處理。也就是說(shuō)，處理單元306 可以因應(yīng)需要來(lái)處理不同型式的音頻信號(hào)。對(duì)于集成電路芯片，處理單元306、音頻輸出單元312與音頻輸入單元314在二種 不同模式下都被啟動(dòng)。外部被分別連接到音頻輸出單元312與音頻輸入單元314的耳機(jī)喇 叭與麥克風(fēng)(圖未示)在二種模式下，也都會(huì)被使用。如此，此控制器有很大的經(jīng)濟(jì)效益。 其可以工作在二種不同功能且在不同應(yīng)用下共享大部分資源。音頻輸出單元312可以是具有外部DAC的數(shù)字接口，或是內(nèi)建有DAC及耳機(jī)放大 器以直接與耳機(jī)連接。音頻輸入單元314可以是具有外部ADC的數(shù)字接口，或是內(nèi)建有麥 克風(fēng)前級(jí)放大器及ADC以直接與麥克風(fēng)連接。圖6繪示依據(jù)本發(fā)明的一 USB音頻控制器操作的實(shí)施例方塊示意圖。參閱圖6， 實(shí)際上，多種應(yīng)用路徑可以被建立。結(jié)合圖4與圖5，許多的功能可以被達(dá)成。在USB音頻 模式中更可以達(dá)成增加的功能。主機(jī)600可以與連接到音頻輸出單元312與音頻輸入單元 314的外部音頻源裝置如喇叭與麥克風(fēng)進(jìn)行通訊。于另一種方式，儲(chǔ)存單元602，其如圖5的 儲(chǔ)存單元500，也可以與外部音頻源裝置如喇叭與麥克風(fēng)進(jìn)行通訊。此外，當(dāng)USB音頻控制 器300連接到主機(jī)600與儲(chǔ)存單元602時(shí)，主機(jī)600也可以與儲(chǔ)存元件接口單元304通訊。 更例如，當(dāng)音頻信息從音頻輸入單元314輸入到主機(jī)600時(shí)，音頻信息可以被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單 元602。另外，當(dāng)主機(jī)600提供音頻信息到USB音頻控制器300的音頻輸出單元312時(shí)，音 頻信息也可以被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元602中。換句話說(shuō)，此USB元件的應(yīng)用之一是USB VOIP對(duì)話錄音的應(yīng)用。使用者對(duì)音頻 輸入單元314說(shuō)話及通過(guò)音頻輸出單元312聽(tīng)取音頻數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)此控制器的USB音頻數(shù) 據(jù)串流也可以被分送到儲(chǔ)存單元，如此雙向?qū)υ挼臄?shù)據(jù)可以完整地被錄音成數(shù)字文件。此 錄音操作可以不需要增加USB主機(jī)的CPU負(fù)擔(dān)的錄音軟件。這樣的操作可以免除為了配 合不同操作系統(tǒng)及不同的VOIP應(yīng)用軟件而需要的錄音軟件研發(fā)需求。不同操作系統(tǒng)例如 是 Windows Vista、Windows XP、Mac OS X 與 Linux 等等。不同 VOIP 應(yīng)用例如是 Skype， MicrosoftMSN, Yahoo MSN,Google talk等等。于一實(shí)施例，其可以使用由USB主機(jī)軟件送 出簡(jiǎn)單的致能或禁能控制信號(hào)來(lái)控制如此的錄音操作。音頻錄音可以應(yīng)用在其它除了 USB V0IP上的應(yīng)用，例如在語(yǔ)言學(xué)習(xí)、音頻信號(hào)混 音等的應(yīng)用。V0IP應(yīng)用軟件可以被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存單元602或是圖6的ROM程序308中，如此使用 者可以執(zhí)行V0IP軟件而無(wú)需在計(jì)算機(jī)預(yù)先安裝此軟件。于此，另一種方式可以是將儲(chǔ)存單 元602設(shè)計(jì)成在USB音頻控制器300中的內(nèi)建存儲(chǔ)器。使用者攜帶此具有USB音頻控制器 300及儲(chǔ)存單元的裝置，可以在其它的計(jì)算機(jī)上容易地使用V0IP或是音頻的應(yīng)用，無(wú)需在 其它計(jì)算機(jī)預(yù)先安裝V0IP或是音頻應(yīng)用軟件。另一種符合圖6的硬件音頻錄音實(shí)施方式可以是不包含移動(dòng)音頻播放或錄音功 能。USB音頻功能、USB儲(chǔ)存功能、及雙向音頻數(shù)據(jù)錄音至該儲(chǔ)存單元602的功能是只有當(dāng) 該USB控制器連結(jié)至該USB主機(jī)時(shí)才工作，如此以降低控制器成本。另一種符合圖6的硬 件音頻錄音實(shí)施方式可以是不包含移動(dòng)音頻播放或錄音功能，及不包含USB儲(chǔ)存功能，而 只有USB音頻功能及雙向音頻數(shù)據(jù)錄音至該儲(chǔ)存單元602的功能，以更進(jìn)一步降低控制器 成本。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種通用序列總線USB音頻控制器，包括USB接口單元，用以連接到USB總線，以通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊；音頻接口單元，用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊；儲(chǔ)存接口單元，連接到儲(chǔ)存單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊；處理單元，有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊信息，或該儲(chǔ)存信息，或該音頻信號(hào)，其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音頻元件的USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟件共同工作以成為USB音頻元件功能，以及同時(shí)依照USB大量?jī)?chǔ)存類(lèi)別定義來(lái)處理USB儲(chǔ)存元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟件共同工作以成為USB儲(chǔ)存元件功能；以及該處理單元在該儲(chǔ)存接口單元與該USB主機(jī)斷開(kāi)時(shí)，處理從儲(chǔ)存單元提供的音頻源的播放功能，或是處理從該音頻元件輸入，通過(guò)儲(chǔ)存接口單元輸入到該儲(chǔ)存單元的音頻錄音功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，提供外部切換功能，讓使用者可以選擇在 該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，該USB音頻控制器只工作成為USB音頻元件功能或 是只工作成為USB儲(chǔ)存元件功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，其中該音頻信號(hào)包括輸入音頻信號(hào)或輸出 音頻信號(hào)，該音頻接口單元包括音頻輸入單元以接收該輸入音頻信號(hào)或是包括音頻輸出單 元以輸出該輸出音頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB音頻控制器，其中該音頻輸入單元包括至少一個(gè)模擬到 數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，或是該音頻輸出單元包括至少一個(gè)數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，其中該處理單元包括將數(shù)據(jù)壓縮或是解壓 縮的能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，其中一非易失性存儲(chǔ)器被內(nèi)建在該控制器 以與該儲(chǔ)存接口單元通訊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，當(dāng)音頻控制器連接到該USB主機(jī)，該儲(chǔ)存信 息是通過(guò)該音頻接口單元由該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的音頻信號(hào)，或是將該原始音頻 信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，當(dāng)音頻控制器連接到該USB主機(jī)，該儲(chǔ)存信 息是通過(guò)該音頻接口單元由該音頻元件輸入到該USB主機(jī)的音頻信號(hào)，或是將該原始音頻 信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，其中 該儲(chǔ)存信息包括第一儲(chǔ)存信息，此是通過(guò)該音頻接口單元由該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的音頻信 號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)；以及第二儲(chǔ)存信息，此是通過(guò)該音頻接口單元由該音頻元件輸入后被傳送到該USB主機(jī)的 音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，當(dāng)該音頻控制器與該USB主機(jī)連接時(shí)，儲(chǔ) 存于該儲(chǔ)存單元的軟件通過(guò)該儲(chǔ)存單元及該USB接口單元與該USB主機(jī)通訊，并被該USB 主機(jī)執(zhí)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB音頻控制器，其中該USB接口單元、該音頻接口單元、該儲(chǔ)存接口單元以及該處理單元是集成成單一電路芯片。
12.一種通用序列總線USB音頻控制器，包括USB接口單元，用以連接到USB總線，以通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊；音頻接口單元，用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊；儲(chǔ)存接口單元，連接到儲(chǔ)存單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊；處理單元，是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信 息、或該音頻信號(hào)，其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音 頻元件的USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟 件共同工作以成為USB音頻元件功能，以及同時(shí)依照USB大量?jī)?chǔ)存類(lèi)別定義來(lái)處理USB儲(chǔ) 存元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟件共同工作以成為該USB儲(chǔ)存元件功能，其中該儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元，由 該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信 號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的USB音頻控制器，提供外部切換功能，讓使用者可以選擇在 該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，該USB音頻控制器只工作成為USB音頻元件功能或 是只工作成為USB儲(chǔ)存元件功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的USB音頻控制器，其中該儲(chǔ)存信息包括額外的第二儲(chǔ)存信 息，其中該第二儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元 由該音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信 號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的USB音頻控制器，提供外部切換功能，讓使用者可以選擇在 該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，該USB音頻控制器只工作成為USB音頻元件功能或 是只工作成為USB儲(chǔ)存元件功能。
16.一種通用序列總線USB音頻控制器，包括USB接口單元，用以連接到USB總線，以通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊；音頻接口單元，用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊；儲(chǔ)存接口單元，連接到儲(chǔ)存單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊；處理單元，是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信 息、或該音頻信號(hào)，其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音 頻元件的USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟 件共同工作以成為USB音頻元件功能，以及同時(shí)依照USB大量?jī)?chǔ)存類(lèi)別定義來(lái)處理USB儲(chǔ) 存元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)的軟件共同工作以成為USB儲(chǔ)存元件功能，其中該儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該 音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的USB音頻控制器，提供外部切換功能，讓使用者可以選擇在 在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，該USB音頻控制器只工作成為USB音頻元件功能 或是USB儲(chǔ)存元件功能。
18.一種通用序列總線USB音頻控制器，包括USB接口單元，用以連接到USB總線，以通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊；音頻接口單元，用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊； 儲(chǔ)存接口單元，連接到儲(chǔ)存單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊；處理單元，是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信 息、或該音頻信號(hào)，其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音 頻元件的USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)上的 軟件共同操作，使該USB音頻控制器工作成為該USB主機(jī)的音頻輸入或是音頻輸出裝置，其中該儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元，由 該USB主機(jī)輸出到該音頻元件的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信 號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的USB音頻控制器，其中該儲(chǔ)存信息包括額外的第二儲(chǔ)存信 息，其中該第二儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元 由該音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信 號(hào)。
20.一種通用序列總線USB音頻控制器，包括USB接口單元，用以連接到USB總線，以通訊信息與USB主機(jī)進(jìn)行通訊； 音頻接口單元，用以連接到至少一音頻元件進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊； 儲(chǔ)存接口單元，連接到儲(chǔ)存單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊；處理單元，是一硬件電路或是有至少一個(gè)處理器，用以處理該通訊信息、或該儲(chǔ)存信 息、或該音頻信號(hào)，其中該處理單元在該USB接口單元連接到該USB主機(jī)時(shí)，依照該USB音 頻元件的USB音頻元件類(lèi)別定義來(lái)處理USB音頻元件類(lèi)別協(xié)議，或是與在該USB主機(jī)上的 軟件共同操作，使該USB音頻控制器工作成為該USB主機(jī)的音頻輸入或是音頻輸出裝置，其中該儲(chǔ)存信息包括當(dāng)該音頻控制器連接到該USB主機(jī)時(shí)，通過(guò)該音頻接口單元由該 音頻元件輸入到該USB主機(jī)的原始音頻信號(hào)，或是將該原始音頻信號(hào)壓縮后的音頻信號(hào)。
全文摘要
一種USB音頻控制器包括USB接口單元、音頻接口單元、儲(chǔ)存接口單元以及處理單元。USB接口單元用以連接到USB的總線，以與主機(jī)以通訊信息進(jìn)行通訊。音頻接口單元用以連接到至少一音頻裝置進(jìn)行音頻信號(hào)的通訊。儲(chǔ)存接口單元用以連接到存儲(chǔ)單元，以?xún)?chǔ)存信息進(jìn)行通訊。處理單元用以處理該通訊信息、該儲(chǔ)存信息或該音頻信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F13/38GK101826063SQ20091025379
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者丁榮華 申請(qǐng)人:鑫創(chuàng)科技股份有限公司