專(zhuān)利名稱(chēng):多功能組合型便攜式數(shù)字音頻播放器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能組合型便攜式數(shù)字音頻播放器，它屬于一種消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，也屬于一種計(jì)算機(jī)外設(shè)產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有的便攜式數(shù)字音頻播放器通常具有MP3、WMA、AAC等數(shù)字音頻解碼播放功能和數(shù)碼錄音功能，有的也具有FM功能或計(jì)算機(jī)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能；但還沒(méi)有一款具備以上功能的同時(shí)，具備計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能和語(yǔ)言復(fù)讀功能和耳機(jī)與揚(yáng)聲器重低音和超重低音處理功能及2D虛擬環(huán)繞聲等音效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種多功能組合型便攜式數(shù)字音頻播放器，它包括帶兩個(gè)揚(yáng)聲器的座機(jī)、低功耗便攜式數(shù)字播放器和紅外遙控器，其系統(tǒng)框圖如圖1所示。其特征是具有MP3、WMA、AAC等數(shù)字音頻解碼播放功能和數(shù)碼錄音功能以及語(yǔ)言復(fù)讀功能，同時(shí)又具有計(jì)算機(jī)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能、計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能、FM收音機(jī)功能和電子表電子萬(wàn)年歷的數(shù)字音頻播放器。便攜式數(shù)字音頻播放器可以通過(guò)USB接口升級(jí)其固件，使之可以適應(yīng)未來(lái)的數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。便攜式數(shù)字音頻播放器可以支持對(duì)耳機(jī)和揚(yáng)聲器的重低音和超重低音處理，支持2D虛擬環(huán)繞聲等音效。座機(jī)可以由USB總線供電或外部5V直流輸入，座機(jī)具有音頻輸入和音頻輸出功能，具有高效率的丁類(lèi)音頻功放，可以接收紅外遙控信號(hào)，當(dāng)便攜式播放器插入座機(jī)后可以對(duì)其鋰電池進(jìn)行充電。



圖1是本發(fā)明的總體原理框圖圖2是攜式數(shù)字播放器的原理框圖圖3是座機(jī)的原理框圖圖4是攜式數(shù)字播放器和座機(jī)間的接口引腳定義圖5是紅外遙控器的原理框圖具體實(shí)施方式
其系統(tǒng)框圖如圖1所示，具有MP3、WMA、AAC等數(shù)字音頻解碼播放功能和數(shù)碼錄音功能以及語(yǔ)言復(fù)讀功能，同時(shí)又具有計(jì)算機(jī)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能、計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能、FM收音機(jī)功能和電子表電子萬(wàn)年歷的數(shù)字音頻播放器。便攜式數(shù)字音頻播放器可以通過(guò)USB接口升級(jí)其固件，使之可以適應(yīng)未來(lái)的數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。便攜式數(shù)字音頻播放器可以支持對(duì)耳機(jī)和揚(yáng)聲器的接口外置式聲卡功能和語(yǔ)言復(fù)讀功能和耳機(jī)與揚(yáng)聲器重低音和超重低音處理。座機(jī)可以由USB總線供電或外部5V直流輸入，座機(jī)具有音頻輸入和音頻輸出功能，具有高效率的丁類(lèi)音頻功放，可以接收紅外遙控信號(hào)，當(dāng)便攜式播放器插入座機(jī)后可以對(duì)其鋰電池進(jìn)行充電。
圖2所示的便攜式數(shù)字音頻播放器是本發(fā)明的核心部分，IC101(SAA7750)是一款基于ARM+DSP雙核結(jié)構(gòu)的多媒體音頻處理器芯片。其內(nèi)部集成有32位ARM720T為處理器內(nèi)核、24位EPICS結(jié)構(gòu)DSP、384K字節(jié)Nor Flash、64K字節(jié)SRAM、24位192KHz采樣音頻編解碼器(ADC+DAC)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和8路10位ADC等片上資源。本發(fā)明利用其ARM核進(jìn)行包括MP3、WMA、AAC等數(shù)字音頻文件的解碼和語(yǔ)音ADPCM的編解碼，利用其DSP進(jìn)行包括重低音、超重低音和2D虛擬環(huán)繞聲等音效的處理。
IC101內(nèi)部集成的USB1.1接口控制器支持全部4種USB數(shù)據(jù)傳送模式，本發(fā)明利用其支持USB等時(shí)傳送的特點(diǎn)，在固件(Firmware)設(shè)計(jì)中加入支持USB音頻的功能程序，使之成為一款具有計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能的編攜式數(shù)字音頻播放器。利用其USB的塊傳送模式設(shè)計(jì)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能，當(dāng)播放器通過(guò)US3連接到電腦后，在電腦上自動(dòng)虛擬了一個(gè)移動(dòng)盤(pán)符，用戶可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)復(fù)制操作將所需的音樂(lè)文件復(fù)制到播放器。
本發(fā)明利用IC 101的片上RTC設(shè)計(jì)支持電子表，編寫(xiě)了電子萬(wàn)年歷計(jì)算程序使其具備電子萬(wàn)年歷功能。
所有的固件和中英文字庫(kù)放置在IC101的片上384K Flash中，固件支持Unicode多國(guó)語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，但其字庫(kù)需存放在圖2所示的板上存儲(chǔ)器(NAND Flash)中；可以通過(guò)USB接口對(duì)播放器的固件進(jìn)行升級(jí)，以便適應(yīng)未來(lái)的數(shù)字音樂(lè)壓縮標(biāo)準(zhǔn)和增加諸如G.723.1或CELP等標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)時(shí)間語(yǔ)音錄放。
耳機(jī)功放采用IC101內(nèi)部音頻編解碼器的功率放大器，同時(shí)其內(nèi)部音頻編解碼器也集成由駐極體話筒放大器。
本發(fā)明利用IC101的專(zhuān)用LCD接口和LCD模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，LCD模塊為全點(diǎn)陣模塊，可以中英文顯示播放器工作狀態(tài)、功能設(shè)定、時(shí)間、日歷、收音機(jī)頻率、數(shù)字音樂(lè)文件名、歌名、歌詞和播放進(jìn)度等，同時(shí)可以顯示電話本等部分PDA信息。
便攜式數(shù)字音頻播放器有一個(gè)開(kāi)關(guān)SW101，用于鎖定所有按鍵，當(dāng)SW101撥到關(guān)位置時(shí)，所有按鍵操作無(wú)效，可以避免誤操作；BT101-BT108為8個(gè)表面貼裝的微型輕觸按鍵，分別是開(kāi)/關(guān)機(jī)、播放/停止、音量加、音量減、前進(jìn)、后退、模式選擇、復(fù)讀等。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，當(dāng)按住開(kāi)/關(guān)機(jī)鍵2秒以上，播放器開(kāi)機(jī)；在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下，當(dāng)按住開(kāi)/關(guān)機(jī)鍵3秒以上，播放器關(guān)機(jī)。不連接USB線時(shí)開(kāi)機(jī)后，播放器自動(dòng)進(jìn)入地功耗的電子表模式，顯示當(dāng)前的年月日時(shí)分秒和星期幾，按模式選擇鍵可以循環(huán)選擇音樂(lè)播放、FM收音、語(yǔ)音錄音、FM自動(dòng)搜臺(tái)；當(dāng)便攜式數(shù)字音頻播放器單獨(dú)通過(guò)USB線連接到電腦時(shí)，播放器將自動(dòng)開(kāi)機(jī)，并進(jìn)入計(jì)算機(jī)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能，通過(guò)模式選擇鍵可以循環(huán)選擇聲卡功能、音樂(lè)播放、FM收音、語(yǔ)音錄音、FM自動(dòng)搜臺(tái)、移動(dòng)存儲(chǔ)器功能；當(dāng)便攜式數(shù)字音頻播放器放入座機(jī)通過(guò)座機(jī)的USB口連接到電腦時(shí)，播放器將自動(dòng)開(kāi)機(jī)，自動(dòng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能，通過(guò)模式選擇鍵可以循環(huán)選擇移動(dòng)存儲(chǔ)器功能、音樂(lè)播放、FM收音、語(yǔ)音錄音、FM自動(dòng)搜臺(tái)、聲卡功能。播放/停止鍵為乒乓鍵，在播放和停止兩種狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。復(fù)讀鍵操作只有在音樂(lè)播放狀態(tài)下有效。
IC103為單片F(xiàn)M收音機(jī)芯片，采用Philips公司TEA5767單片F(xiàn)M集成電路制作的模塊。通過(guò)I2C總線對(duì)其進(jìn)行選臺(tái)、設(shè)臺(tái)等操作，F(xiàn)M模塊的立體聲音頻輸出連接到IC101的音頻輸入，放大后經(jīng)過(guò)IC101內(nèi)部耳機(jī)放大器輸出，也可以經(jīng)過(guò)IC101內(nèi)部24位音頻ADC將FM錄音，存儲(chǔ)到板上存儲(chǔ)器中。
IC105和IC106直流直流變換芯片采用Philips公司的TEA1202和TEA1207組成，具有很高的轉(zhuǎn)換效率和較低的電池啟動(dòng)電壓，使便攜式數(shù)字音頻播放器具有較長(zhǎng)的電池壽命。
本便攜式數(shù)字音頻播放器利用IC101的內(nèi)部10位ADC對(duì)電池進(jìn)行電量監(jiān)測(cè)并顯示在LCD上。
本便攜式數(shù)字音頻播放器的Firmware支持Nand Flash(IC104)和1.8英寸硬盤(pán)(CN105)兩種板上存儲(chǔ)器；同時(shí)可以支持SD、MMC或SMC卡等擴(kuò)展存儲(chǔ)器。對(duì)Flash采用FAT16的文件系統(tǒng)，對(duì)硬盤(pán)采用FAT32的文件系統(tǒng)。
USB接口采用微型USB插座，耳機(jī)插座也是微型插座，耳機(jī)線同時(shí)兼作FM收音機(jī)的天線，所以即使將便攜式數(shù)字音頻播放器放入座機(jī)后，只要需要聽(tīng)FM，也必須將耳機(jī)線插上。
便攜式數(shù)字音頻播放器通過(guò)圖4所示的主從接口和座機(jī)相連接。圖中采用多條地線(GND)連接是為了增強(qiáng)抗干擾能力，提高模擬音頻的保真度。Vbat為電池的正極電源信號(hào)，D+和D-為USB總線的信號(hào)線，Vin-L和Vin-R為模擬音頻輸入，Vout-L和Vout-R為模擬音頻輸出，IRC為紅外遙控器的接收信號(hào)，CON1和CON2分別為功放和電源控制信號(hào)。
座機(jī)功能如圖3所示，主要由兩個(gè)揚(yáng)聲器、丁類(lèi)音頻功率放大器、音頻輸出和音頻輸入、紅外接收器、USB接口和電源管理系統(tǒng)組成。每個(gè)揚(yáng)聲器為2W，功率放大器IC201采用Yamaha半導(dǎo)體公司的YDA131高品質(zhì)立體聲丁類(lèi)音頻功率放大器芯片，紅外接收器CN202可以為38KHz或40KHz的通用紅外接收器模塊。座機(jī)的電源管理電路由IC202(MAX1811)和IC203-IC205(3.3V，2.5V，1.8VLDO)芯片組成，可以通過(guò)USB總線電源對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電，也可以通過(guò)外接直流電源對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電，當(dāng)便攜式數(shù)字音頻播放器放入座機(jī)后，電源管理電路自動(dòng)監(jiān)測(cè)播放器的電池電壓，自動(dòng)決定是否對(duì)其電池進(jìn)行充電，此時(shí)如果有外接電源，將選擇外部電源對(duì)系統(tǒng)供電和對(duì)電池充電，同時(shí)允許音頻功率放大器輸出到每聲道2W的功率，如果此時(shí)沒(méi)有外接電源，電源管理電路將轉(zhuǎn)換到USB總線對(duì)系統(tǒng)供電，同時(shí)檢測(cè)充電允許開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，如果需要充電，將限制音頻功率放大器的輸出功率為每聲道0.5W，并對(duì)電池提供100mA的充電電流，如果不需要充電，將限制音頻功率放大器的輸出功率為每聲道1W。
座機(jī)與便攜式數(shù)字音頻播放器通過(guò)圖4所示的主從接口連接。
紅外遙控器如圖5所示，主要由87LPC762單片機(jī)IC301、按鍵BT301-BT308、紅外發(fā)射管D301、400KHz晶體Y301和LCD顯示器IC302等組成。87LPC762是Philips公司生產(chǎn)的8位OTP型51兼容單片機(jī)，負(fù)責(zé)鍵盤(pán)的檢測(cè)和LCD顯示以及紅外遙控信號(hào)的產(chǎn)生。按鍵有開(kāi)/關(guān)機(jī)、播放/停止、音量加、音量減、前進(jìn)、后退、模式選擇、復(fù)讀等，操作方法與功能與便攜式數(shù)字音頻播放器上的按鍵完全一致，LCD驅(qū)動(dòng)采用HT1621等低成本的芯片，液晶為數(shù)字圖標(biāo)混合型，可以顯示一些基本的操作信息，音量大小和工作模式等，不能顯示歌名和歌詞等。
本發(fā)明采用自定義的特殊的紅外信號(hào)編碼方式，避免對(duì)電視機(jī)和空調(diào)機(jī)等家用電器造成誤操作。
權(quán)利要求
1.一種多功能組合型便攜式數(shù)字音頻播放器，包括帶兩個(gè)揚(yáng)聲器的座機(jī)、低功耗便攜式數(shù)字播放器和紅外遙控器。其特征是具有MP3、WMA、AAC等數(shù)字音頻解碼播放功能和數(shù)碼錄音功能以及語(yǔ)言復(fù)讀功能，同時(shí)又具有計(jì)算機(jī)移動(dòng)存儲(chǔ)器功能、計(jì)算機(jī)USB接口外置式聲卡功能、FM收音機(jī)功能和電子表電子萬(wàn)年歷的數(shù)字音頻播放器。便攜式數(shù)字音頻播放器可以通過(guò)USB接口升級(jí)其固件，使之可以適應(yīng)未來(lái)的數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。座機(jī)可以由USB總線供電或外部5V直流輸入，座機(jī)具有音頻輸入和音頻輸出功能，具有高效率的丁類(lèi)音頻功放，可以接收紅外遙控信號(hào)，當(dāng)便攜式播放器插入座機(jī)后可以對(duì)其鋰電池進(jìn)行充電。
2.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，其存儲(chǔ)媒體為Nand型閃爍存儲(chǔ)器，無(wú)擴(kuò)展卡。
3.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，其存儲(chǔ)媒體為Nand型閃爍存儲(chǔ)器，可以擴(kuò)展SMC卡。
4.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，其存儲(chǔ)媒體為Nand型閃爍存儲(chǔ)器，可以擴(kuò)展MMC卡或SD卡。
5.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，其存儲(chǔ)媒體為1.8英寸便攜式硬盤(pán)。
6.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，座機(jī)具有低重音和超重低音功能。
7.一種如權(quán)力要求1的便攜式數(shù)字音頻播放器，座機(jī)具有2D虛擬環(huán)繞聲功能。
8.一種如權(quán)力要求1-7的便攜式數(shù)字音頻播放器，沒(méi)有紅外遙控器。
9.一種如權(quán)力要求1-8的便攜式數(shù)字音頻播放器，沒(méi)有電子表電子萬(wàn)年歷功能。
10.一種如權(quán)力要求1-9的便攜式數(shù)字音頻播放器，不帶電池充電功能。
專(zhuān)利摘要
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能組合型便攜式數(shù)字音頻播放器，它屬于一種消費(fèi)類(lèi)電子和計(jì)算機(jī)外設(shè)產(chǎn)品。擬解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明具有MP3等多種數(shù)字音頻解碼和數(shù)碼錄音功能，同時(shí)具備PC外置式聲卡、移動(dòng)存儲(chǔ)、語(yǔ)言復(fù)讀、電子表和萬(wàn)年歷等功能，支持超重低音及環(huán)繞聲等音效。固件可以升級(jí)。主要解決方案采用ARM+DSP雙核結(jié)構(gòu)音頻處理器，ARM內(nèi)核處理各種壓縮音頻文件的解碼，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)存儲(chǔ)和外置聲卡功能，支持多國(guó)語(yǔ)言顯示；DSP內(nèi)核進(jìn)行各種音效的處理；采用丁類(lèi)功放和USB總線供電。主要用途PC外置聲卡和揚(yáng)聲器，數(shù)字音樂(lè)播放，語(yǔ)音錄音，移動(dòng)存儲(chǔ)，F(xiàn)M收音機(jī)，語(yǔ)言復(fù)讀機(jī)，電子表，電子萬(wàn)年歷和功放等。
文檔編號(hào)G06F15/00GKCN1567282SQ03129586
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月30日
發(fā)明者楊心懷 申請(qǐng)人:楊心懷導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan