TWI819275B

TWI819275B - 音訊轉接器的控制電路及控制方法

Info

Publication number: TWI819275B
Application number: TW110105374A
Authority: TW
Inventors: 陳科維; 劉兆偉; 邱舒業; 邱升南
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2021-02-17
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2023-10-21
Also published as: US20220261208A1; TW202234260A; US11681489B2

Abstract

本發明揭露一種音訊轉接器的控制電路及控制方法。該音訊轉接器包含一按鈕及一麥克風，該麥克風產生一錄音資料。該控制電路包含一按鈕偵測電路、一先進先出資料緩衝器、一USB末端點緩衝器、一靜音電路以及一USB末端點控制電路。按鈕偵測電路用來偵測該按鈕是否被按壓。先進先出資料緩衝器用來儲存該錄音資料。USB末端點緩衝器用來儲存該錄音資料。靜音電路用來基於該按鈕是否被按壓控制該錄音資料是否被傳送至該USB末端點緩衝器。USB末端點控制電路用來基於該按鈕是否被按壓控制該音訊轉接器是否輸出該錄音資料。

Description

音訊轉接器的控制電路及控制方法

本發明是關於音訊轉接器（亦稱為音訊適配器（dongle）），尤其是關於音訊轉接器的控制電路及控制方法。

習知的通用序列匯流排（Universal Serial Bus，以下簡稱USB）至音訊接口（audio jack，包含但不限於3.5 mm）的音訊轉接器常包含麥克風及實體按鍵；麥克風用來錄音，而實體按鍵則可以用來控制音訊轉接器（例如，開始/停止音樂播放，或是開始/停止錄音）。不幸的是，按壓按鍵常伴隨雜音（例如按壓聲、敲擊聲、摩擦聲等），使得錄製的音訊中出現擾人的雜音（pop sound）。

因此，需要一種音訊轉接器的控制電路及控制方法來避免錄製的音訊中出現擾人的雜音。

鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種音訊轉接器的控制電路及控制方法，以改善先前技術的不足。

本發明揭露一種音訊轉接器的控制電路，該音訊轉接器包含一按鈕及一麥克風，該麥克風產生一錄音資料。該控制電路包含一按鈕偵測電路、一先進先出資料緩衝器、一USB末端點緩衝器、一靜音電路以及一USB末端點控制電路。按鈕偵測電路用來偵測該按鈕是否被按壓。先進先出資料緩衝器用來儲存該錄音資料。USB末端點緩衝器用來儲存該錄音資料。靜音電路耦接該按鈕偵測電路，並且耦接於該先進先出資料緩衝器與該USB末端點緩衝器之間，用來基於該按鈕是否被按壓控制該錄音資料是否被傳送至該USB末端點緩衝器。USB末端點控制電路耦接該按鈕偵測電路及該USB末端點緩衝器，用來基於該按鈕是否被按壓控制該音訊轉接器是否輸出該錄音資料。

本發明另揭露一種音訊轉接器的控制方法。該音訊轉接器包含一按鈕及一麥克風，該麥克風產生一錄音資料。該控制方法包含以下步驟：提供一先進先出資料緩衝器及一USB末端點緩衝器；將該錄音資料儲存至該先進先出資料緩衝器；偵測該音訊轉接器的該按鈕是否被按壓；以及當該按鈕被按壓時，控制該錄音資料無法進入該USB末端點緩衝器，並控制該音訊轉接器不輸出該錄音資料。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。

以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。

本發明之揭露內容包含音訊轉接器的控制電路及控制方法。由於本發明之音訊轉接器的控制電路所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。此外，本發明之音訊轉接器的控制方法可藉由本發明之音訊轉接器的控制電路或其等效裝置來執行，在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於步驟內容而非硬體。

圖1係本發明音訊轉接器之一實施例的功能方塊圖。音訊轉接器100包含控制電路110、數位介面120、音訊接口130、麥克風140以及按鈕150。控制電路110耦接數位介面120、音訊接口130。數位介面120用來與主機（圖未示）連接，而音訊接口130用來與音訊輸出裝置、麥克風140及按鈕150連接。

在一些實施例中，數位介面120是USB介面，且主機例如是具有USB介面的電子裝置，電子裝置包含但不限於手機、平板電腦、筆記型電腦、音訊/視訊播放器等可攜式電子裝置，以及電腦。

在一些實施例中，音訊接口130是3.5 mm的迷你插孔（mini jack），且音訊輸出裝置包含但不限於耳機裝置以及耳麥裝置(headset)。

音訊轉接器100的功能之一是將主機提供的數位音訊轉換為可以透過音訊接口130輸出的類比音訊。音訊轉接器100的另一功能是透過麥克風140進行錄音。麥克風140產生錄音資料，並且將錄音資料輸出給控制電路110。控制電路110對錄音資料進行處理（包含但不限於類比數位轉換），並且將處理後的錄音資料透過數位介面120傳送至主機進行處理（例如儲存）。

按鈕150在被按壓後產生按壓訊號Vb（例如電壓訊號）。控制電路110藉由偵測按壓訊號Vb得知按鈕150是否被按壓。使用者可以藉由按壓按鈕150控制音訊轉接器100，例如控制開始/停止音樂播放，或是開始/停止錄音。在一些實施例中，按鈕150可以是機械式按鈕或觸控式按鈕。

圖2為本發明音訊轉接器100之控制電路110之一實施例的功能方塊圖。控制電路110包含資料緩衝器111、靜音電路112、USB末端點（endpoint）緩衝器113、USB末端點控制電路114以及按鈕偵測電路115。按鈕偵測電路115耦接或電連接靜音電路112及USB末端點控制電路114，而資料緩衝器111、靜音電路112、USB末端點緩衝器113及USB末端點控制電路114依序耦接。

按鈕偵測電路115接收按壓訊號Vb，並且基於按壓訊號Vb的大小偵測按鈕150是否被按壓。當偵測到按鈕150被按壓，按鈕偵測電路115產生靜音控制訊號Cmu及USB末端點控制訊號Cep來分別控制靜音電路112及USB末端點控制電路114。

資料緩衝器111是一個先進先出（first-in, first-out (FIFO)）的資料緩衝器，用來儲存錄音資料。當資料緩衝器111滿時，資料緩衝器111中最舊的錄音資料會被新產生的錄音資料覆寫。

靜音電路112耦接於資料緩衝器111與USB末端點緩衝器113之間，用來基於按鈕150是否被按壓控制錄音資料是否被傳送至USB末端點緩衝器113。更明確地說，請參閱圖3，圖3是靜音電路112之一實施例的功能方塊圖。在圖3的實施例中，靜音電路112由多工器310實作。多工器310的一個輸入端接收錄音資料，多工器310的另一個輸入端接收預設資料，並且靜音控制訊號Cmu控制多工器310輸出錄音資料（當靜音控制訊號Cmu=0，即，等效於靜音電路112被禁能（disabled）或不作用（inactive））或是預設資料（當靜音控制訊號Cmu=1，即，等效於靜音電路112被致能（enabled）或作用中（active））。換言之，多工器310根據靜音控制訊號Cmu選擇性地輸出錄音資料。在一些實施例中，預設資料包含一個或複數個位元0。

請參閱圖2。USB末端點緩衝器113耦接於靜音電路112與USB末端點控制電路114之間，用來儲存錄音資料。USB末端點控制電路114耦接USB末端點緩衝器113、按鈕偵測電路115及數位介面120，換言之，USB末端點控制電路114的輸出經由數位介面120傳送至主機。USB末端點控制電路114基於按鈕150是否被按壓控制錄音資料是否被傳送至數位介面120（即，等效於控制音訊轉接器100是否輸出錄音資料）。更明確地說，請參閱圖4，圖4是USB末端點控制電路114之一實施例的功能方塊圖。在圖4的實施例中，USB末端點控制電路114由多工器410實作。多工器410的一個輸入端接收錄音資料，多工器410的另一個輸入端接收預設資料，並且USB末端點控制訊號Cep控制多工器410輸出錄音資料（當USB末端點控制訊號Cep=1，即，等效於USB末端點控制電路114上傳資料的功能被致能）或是預設資料（當USB末端點控制訊號Cep=0，即，等效於USB末端點控制電路114上傳資料的功能被禁能）。換言之，多工器410根據USB末端點控制訊號Cep選擇性地輸出錄音資料。

USB末端點緩衝器113常見於實作USB的電子裝置中，本技術領域具有通常知識者熟知USB末端點緩衝器113的實作細節，故不再贅述。

請參閱圖5，圖5是本發明按鈕偵測電路115之一實施例的功能方塊圖。按鈕偵測電路115包含比較器510、比較器520、比較器530、位準移位（level shift）電路540以及數位電路550。比較器510、比較器520及比較器530分別將按壓訊號Vb與門檻值Vth1、門檻值Vth2及門檻值Vth3作比較，以分別產生比較訊號Cr1、比較訊號Cr2及比較訊號Cr3。門檻值Vth1、門檻值Vth2及門檻值Vth3由數位電路550產生。位準移位電路540耦接比較器510、比較器520及比較器530，用來位準移位比較訊號Cr1、比較訊號Cr2及比較訊號Cr3（即，轉換比較訊號Cr1、比較訊號Cr2及比較訊號Cr3的電位或電壓）。數位電路550耦接位準移位電路540，用來根據位準移位後的比較訊號Cr1、位準移位後的比較訊號Cr2及位準移位後的比較訊號Cr3偵測按鈕150是否被按壓，並據以輸出靜音控制訊號Cmu及USB末端點控制訊號Cep。舉例來說，當時，數位電路550判斷按鈕150被壓下，並據此控制靜音控制訊號Cmu=1且USB末端點控制訊號Cep=0，而當時，數位電路550判斷按鈕150被放開，並據此控制靜音控制訊號Cmu=0且USB末端點控制訊號Cep=1（其中）。靜音控制訊號Cmu及USB末端點控制訊號Cep可以是非請求性的回覆訊號（unsolicited response）。

在一些實施例中，本技術領域具有通常知識者可以基於以上的揭露內容來設計數位電路550，也就是說，數位電路550可以是特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）或是由可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device, PLD）等電路或硬體實作。

在一些實施例中，當多工器310及多工器410的第一輸入端（對應於位元「0」的輸入）皆接收錄音資料，且多工器310及多工器410的第二輸入端（對應於位元「1」的輸入）皆接收預設資料時，靜音控制訊號Cmu及USB末端點控制訊號Cep可以是同一個控制訊號。

在一些實施例中，在按鈕150剛被按下後至按鈕偵測電路115偵測到按鈕150被按下之間存在偵測延遲，而在該偵測延遲的期間，麥克風140產生相當於資料量M的錄音資料（M例如是數KB至數MB，與控制電路110所使用的編碼格式及/或取樣頻率有關）。資料緩衝器111的容量被設計為略大於資料量M；如此一來，起因於按壓按鈕150所生成的雜音會在靜音電路112起作用或被致能的期間（即，禁止資料緩衝器111的資料被傳送至USB末端點緩衝器113的期間）被從資料緩衝器111中移除（可視為被在該期間內所產生的新的錄音資料覆蓋），所以雜音不會被經由數位介面120傳送至主機。

舉例來說，上述的偵測延遲約為20 ms，而資料緩衝器111的容量相當於25 ms的錄音資料的大小。換言之，在一些實施例中，資料緩衝器111的容量可以設計為約為資料量M的1.25（=25/20）倍。

除前述的音訊轉接器100及其控制電路110之外，本發明亦相對應地揭露了一種音訊轉接器的控制方法，應用於具有錄音功能的音訊轉接器（例如音訊轉接器100），能避免錄製的音訊中出現雜音。本方法可以由控制電路110或其等效裝置執行。圖6為本方法其中一實施例的流程圖，包含下列步驟。

步驟S610：提供先進先出資料緩衝器（例如資料緩衝器111）及USB末端點緩衝器（例如USB末端點緩衝器113）。

步驟S620：將麥克風產生的錄音資料儲存至先進先出資料緩衝器。

步驟S630：偵測音訊轉接器的按鈕是否被按壓。當偵測結果顯示按鈕沒有被按壓時（即，步驟S630的判斷為否），執行步驟S640及S650；當偵測到按鈕被按壓時（即，步驟S630的判斷為是），執行步驟S660及S670。

步驟S640：控制先進先出資料緩衝器輸出錄音資料至USB末端點緩衝器。

步驟S650：音訊轉接器將儲存於USB末端點緩衝器中的錄音資料透過數位介面輸出。

步驟S660：控制錄音資料無法進入USB末端點緩衝器，即，等效於控制靜音電路112起作用（即，被致能）。

步驟S670：控制音訊轉接器不輸出錄音資料，即，等效於控制USB末端點控制電路114上傳資料的功能被禁能。

圖7顯示圖6之步驟S630的細部流程，包含下列步驟。

步驟S710：比較按壓訊號與第一門檻值，以產生第一比較訊號。

步驟S720：比較按壓訊號與第二門檻值，以產生第二比較訊號。

步驟S730：比較按壓訊號與第三門檻值，以產生第三比較訊號。

步驟S740：位準移位第一比較訊號、第二比較訊號以及第三比較訊號。

步驟S750：根據位準移位後的第一比較訊號、位準移位後的第二比較訊號以及位準移位後的第三比較訊號偵測按鈕是否被按壓。

如關於按鈕偵測電路115的討論所述，步驟S630可能有偵測延遲。

藉由前述討論的電路及方法，本發明可以防止音訊轉接器將錄音過程中因按壓按鈕所導致的雜音被傳送至主機，因此，使用者的使用體驗可以獲得提升。

由於本技術領域具有通常知識者可藉由本案之裝置發明的揭露內容來瞭解本案之方法發明的實施細節與變化，因此，為避免贅文，在不影響該方法發明之揭露要求及可實施性的前提下，重複之說明在此予以節略。請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸及比例僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。此外，在一些實施例中，前揭的流程圖中所提及的步驟可依實際操作調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100:音訊轉接器 110:控制電路 120:數位介面 130:音訊接口 140:麥克風 150:按鈕 Vb:按壓訊號 111:資料緩衝器 112:靜音電路 113:USB末端點緩衝器 114:USB末端點控制電路 115:按鈕偵測電路 Cmu:靜音控制訊號 Cep:USB末端點控制訊號 310,410:多工器 510,520,530:比較器 540:位準移位電路 550:數位電路 Vth1,Vth2,Vth3:門檻值 Cr1,Cr2,Cr3:比較訊號 S610,S620,S630,S640,S650,S660,S670,S710,S720,S730,S740,S750:步驟

圖1為本發明音訊轉接器之一實施例的功能方塊圖；圖2為本發明音訊轉接器之控制電路之一實施例的功能方塊圖；圖3為靜音電路之一實施例的功能方塊圖；圖4為USB末端點控制電路之一實施例的功能方塊圖；圖5為本發明按鈕偵測電路之一實施例的功能方塊圖；圖6為本發明之音訊轉接器的控制方法之一實施例的流程圖；以及圖7顯示圖6之步驟S630的細部流程。

110:控制電路

120:數位介面

Vb:按壓訊號

111:資料緩衝器

112:靜音電路

113:USB末端點緩衝器

114:USB末端點控制電路

115:按鈕偵測電路

Cmu:靜音控制訊號

Cep:USB末端點控制訊號

Claims

一種音訊轉接器的控制電路，該音訊轉接器包含一按鈕、一USB介面、一音訊插孔及一麥克風，該麥克風產生一錄音資料，該音訊轉接器用來將一數位音訊轉換為一類比音訊並透過該音訊插孔輸出，該控制電路包含：一按鈕偵測電路，用來偵測該按鈕是否被按壓；一先進先出資料緩衝器，用來儲存該錄音資料；一USB末端點緩衝器，用來儲存該錄音資料；一靜音電路，耦接該按鈕偵測電路，並且耦接於該先進先出資料緩衝器與該USB末端點緩衝器之間，用來基於該按鈕是否被按壓控制該錄音資料是否被傳送至該USB末端點緩衝器；以及一USB末端點控制電路，耦接該按鈕偵測電路及該USB末端點緩衝器，用來基於該按鈕是否被按壓控制該音訊轉接器是否輸出該錄音資料。
如請求項1之控制電路，其中當該按鈕被按壓時該按鈕產生一按壓訊號，該按鈕偵測電路包含：一第一比較器，用來比較該按壓訊號與一第一門檻值，以產生一第一比較訊號；一第二比較器，用來比較該按壓訊號與一第二門檻值，以產生一第二比較訊號；一第三比較器，用來比較該按壓訊號與一第三門檻值，以產生一第三比較訊號；一位準移位電路，耦接該第一比較器、該第二比較器以及該第三比較器，用來位準移位該第一比較訊號、該第二比較訊號以及該第三比較訊號；以及一數位電路，耦接該位準移位電路，用來根據位準移位後的該第一比較訊號、位準移位後的該第二比較訊號以及位準移位後的該第三比較訊號偵測該按鈕是否被按壓。
如請求項1之控制電路，其中當該按鈕偵測電路偵測到該按鈕被按壓時，該按鈕偵測電路產生一靜音控制訊號，該靜音電路包含：一多工器，接收該錄音資料，並根據該靜音控制訊號選擇性地輸出該錄音資料。
如請求項1之控制電路，其中當該按鈕偵測電路偵測到該按鈕被按壓時，該按鈕偵測電路產生一USB末端點控制訊號，該USB末端點控制電路包含：一多工器，接收該錄音資料，並根據該USB末端點控制訊號選擇性地輸出該錄音資料。
如請求項1之控制電路，其中該按鈕偵測電路具有一偵測延遲，該麥克風在該偵測延遲的期間所產生的該錄音資料具有一資料量，且該先進先出資料緩衝器的一容量係大於該資料量。
如請求項5之控制電路，其中該先進先出資料緩衝器的該容量係該資料量的1.25倍。
一種音訊轉接器的控制方法，該音訊轉接器包含一按鈕、一USB介面、一音訊插孔及一麥克風，該麥克風產生一錄音資料，該音訊轉接器用來將一數位音訊轉換為一類比音訊並透過該音訊插孔輸出，該控制方法包含：提供一先進先出資料緩衝器及一USB末端點緩衝器；將該錄音資料儲存至該先進先出資料緩衝器；偵測該音訊轉接器的該按鈕是否被按壓；以及當該按鈕被按壓時，控制該錄音資料無法進入該USB末端點緩衝器，並控制該音訊轉接器不輸出該錄音資料。
如請求項7之控制方法，其中當該按鈕被按壓時該按鈕產生一按壓訊號，該偵測該音訊轉接器的該按鈕是否被按壓之步驟包含：比較該按壓訊號與一第一門檻值，以產生一第一比較訊號；比較該按壓訊號與一第二門檻值，以產生一第二比較訊號；比較該按壓訊號與一第三門檻值，以產生一第三比較訊號；位準移位該第一比較訊號、該第二比較訊號以及該第三比較訊號；以及根據位準移位後的該第一比較訊號、位準移位後的該第二比較訊號以及位準移位後的該第三比較訊號偵測該按鈕是否被按壓。
如請求項7之控制方法，其中該偵測該音訊轉接器的該按鈕是否被按壓之步驟具有一偵測延遲，該麥克風在該偵測延遲的期間所產生的該錄音資料具有一資料量，且該先進先出資料緩衝器的一容量係大於該資料量。
如請求項9之控制方法，其中該先進先出資料緩衝器的該容量係該資料量的1.25倍。