CN105867874A - 用户设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式公开了一种用户设备,其包括:USB Type‑C接口、USB物理层、音频编解码器和模拟开关装置。音频编解码器的左声道端子和右声道端子与USB物理层的数据传输端子复用所述USB Type‑C接口的D+和D‑引脚。第一模拟开关装置被配置为在检测到USB Type‑C接口中插入的是模拟音频线缆时,将USB Type‑C接口的D+和D‑引脚切换到分别连接音频编解码器的左声道端子和右声道端子。根据本发明的实施方式,可以直接利用USB Type‑C接口来实现模拟音频传输功能,从而可以省略传统的模拟音频插口,比如3.5mm音频插口。

Description

用户设备
技术领域
[0001 ]本发明的实施方式涉及用户设备,特别是具有如下USB ΤΥΡΕ-C接口的用户设备, 该USB TYPE-C接口除可用于USB数据传输外,还兼容模拟耳机的音频传输。
背景技术
[0002] 计算机已经得到普及,充分影响了人们的日常生活。它接口丰富:串口,并口, HDMI,SATA,等等。其中应用最广泛的当属通用串行总线接口,俗称USB。它不仅可以连接存 储设备,还可以作为通用的扩展接口。随着科技的进步USB接口的速度越来越快,兼容的设 备也越来越多。同时,USB接口的形态也历经变化,从TYPE A到MINI再到MICRO B。现如今最 火的USB形态当属ΤΥΡΕ-C。它不仅速快,传输电流大,还支持正反插。可谓既方便又好用。
[0003] 现有手机一般都有一个USB数字接口,和一个模拟耳机接口。图1所示为现有技术 所提供的一种耳机插头的结构示意图。图2所示为现有技术提供的一种耳机插座的结构示 意图。如图1和图2所示,耳机插头的直径一般为3.5mm,由于耳机插座需要能完全包住耳机 插头,因此耳机插座的厚度不可能小于3.5mm,也就是说现有的耳机插座必须占用手机一定 的印刷电路板(PCB)空间,这也是手机无法变薄的原因之一。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明实施例的目的在于针对现有技术的前述不足,提供一种新的模 拟音频传输方案,使得用户设备可以设计的更轻便。
[0005] 根据本发明的实施方式,提供一种用户设备,其包括:USB Type-C接口,兼容USB信 号传递和模拟音频外设;USB物理层,用于和所述USB Type-C接口相连,从而实现USB信号传 递;音频编解码器,用于和所述USB Type-C接口相连,从而实现模拟音频传输,其中,所述音 频编解码器的左声道端子和右声道端子与所述USB物理层的数据传输端子,复用所述USB Type-C接口的D+和D-引脚;以及第一模拟开关装置,用于实现所述复用。所述第一模拟开关 装置被配置为在检测到所述USB Type-C接口中插入的是模拟音频线缆时,将所述USB Type-C接口的D+和D-引脚切换到分别连接所述音频编解码器的左声道端子和右声道端子, 并且在检测到所述USB Type-C接口中插入的是USB线缆时,将所述USB Type-C接口的D+和 D-引脚切换到分别连接所述USB物理层的数据传输端子。
[0006] 在一个实施例中,第一模拟开关装置或第二模拟开关装置被配置为通过检测所述 USB Type-C接口的CC1和/或CC2引脚的电阻值来判断所述USB Type-C接口中插入的线缆类 型。
[0007] 进一步地,第一模拟开关装置或第二模拟开关装置被配置为在检测到所述USB Type-C接口的CC1引脚和VBUS引脚、以及CC2引脚和VBUS引脚之间的电阻值都小于1 k Ω时, 确定所述USB Type-C接口中插入的是模拟音频线缆。
[0008] 在一个实施例中,该用户设备还包括第二模拟开关装置,用于利用所述USB Type-C接口的SBU1引脚或SBU2引脚来实现所述音频编解码器的麦克风数据传输。
[0009]进一步地,第二模拟开关装置被配置为通过检测所述USB Type-c接口的SBU1引脚 或SBU2引脚的电阻值来判断所述USB Type-C接口中插入的模拟音频线缆是否支持麦克风。 [0010]在一个实施例中,该用户设备可以是智能手机、便携式计算机、平板电脑、台式计 算机或者具有USB Type-C接口其支持模拟音频输出的其他适当的用户设备。
[0011] 根据本发明的实施方式,可以直接利用USB Type-C接口来实现模拟音频传输功 能,从而可以省略传统的模拟音频插口,比如3.5_音频插口。进而,可以进一步地节省用户 设备的刷电路板空间,从而可以使得用户设备制造的更为轻便。
附图说明
[0012] 图1所示为现有技术所提供的一种耳机插头的结构示意图;
[0013] 图2所示为现有技术提供的一种耳机插座的结构示意图;
[0014] 图3示出了根据USB Type-c规范的插座引脚分配示意图;以及
[0015] 图4示出了根据本发明一个实施方式的用户设备的原理示意图。
[0016] 应当理解,附图仅是示例性的,未必依比例进行绘制,并且附图中相同的附图标记 表示相同的元件。
[0017] 部分附图标记及其含义说明书如下:
[0018] GND:接地
[0019] MIC:麦克风
[0020] USB PHY:USB物理层 [0021] CODEC:编解码器
[0022] MICBIAS:麦克风偏置 [0023] L:左声道
[0024] R:右声道
[0025] SW1:第一模拟开关装置
[0026] SW2:第二模拟开关装置
具体实施方式
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] USB开发者论坛(USB-IF)于2014年8月11日发布了USB Type-C线缆和连接器规范 (Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification)(版本 1 ·0),定义 了Type-C插座接口的24个引脚及其分配。图3以主视图的形式示出了根据该USB Type-C规 范的插座引脚的分配示意图。表1示出了24个引脚的标识、名称和描述。
[0029]表 1
Figure CN105867874AD00051
[0031] 根据USB Type-c规范,CC1和CC2是两个关键的引脚,作用很多,比如探测连接、区 分正反面,配置VBUS引脚,配置其他模式(比如接音频配件、PCIE)等。两组TX/RX差分信号对 用于USB3.1标准的数据传输,D+/D-差分信号对用于兼容USB2.0标准的数据传输。SBU1和 SBU2引脚是Type-C规范的预留引脚,用于扩展功能使用。USB Type-C接口还包括4个接地引 脚和4个电源引脚。
[0032] 图4示出了根据本发明一个实施方式的用户设备(比如智能手机)的原理示意图。 该用户设备包括:USBTyp e-C接口41、USB物理层(USBPHY)42、音频编解码器(C0DEC)43、第 一模拟开关装置SW1和第二模拟开关装置SW2。如图所示,音频编解码器(CODEC)的左声道端 子L和右声道端子R与USB物理层(USB PHY)的数据传输端子复用USB Type-C接口的D+和D-引脚。此外,USB Type-C规范的保留引脚SBU1和SBU2被用于音频编解码器的MIC信号的传 输。
[0033]第一模拟开关装置SW1被配置为在检测到USB Type-C接口41中插入的是模拟音频 线缆时,将USB Type-C接口的D+和D-引脚切换到分别连接音频编解码器43的左声道端子L 和右声道端子R。第一模拟开关装置SW1还被配置为在检测到所述USB Type-C接口中插入的 是USB线缆时,将所述USB Type-C接口的D+和D-引脚切换到分别连接USB物理层42的数据传 输端子。
[0034]第二模拟开关装置SW2被配置为利用USB Type-C接口 41的SBU1引脚或SBU2引脚来 实现所述音频编解码器43的麦克风数据传输。如图4所示,当SBU1被用于连接模拟音频外 设、比如耳机的MIC连接线时,SW2被配置为将SUB1切换至连接CODEC 43的MIC端子,同时使 得SBU2作为该模拟音频外设的音频设备地;反之亦然。
[0035] 如图4所示,D+引脚用于连接CODEC 43的左声道端子L,D-引脚用于连接CODEC的右 声道端子L。但是应当理解,措词"左"和"右"是相对的概念,在具体实现中,也可以将D-引脚 用于连接CODEC的左声道端子L,而D+引脚用于连接CODEC的右声道端子L。
[0036]根据本发明的实施方式,可以通过判断USB Type-C接口41中前述提及的引脚(D+、 D-、SBU1和SBU2)之外的其他引脚的使用状态来判断USB Type-C接口中插入的线缆类型。 [0037]在一个实施例中,当插入的线缆类型是模拟音频线缆时,USB Type-C接口41中的 前述提及的引脚之外的很多引脚都处于"悬空"的高阻值状态。作为示例,可以通过检测USB Type-C接口的CC1和/或CC2引脚的电阻值来判断USB Type-C接口中插入的线缆类型,即,是 USB Type-C线缆还是模拟音频线缆。
[0038]在另一个实施例中,可以配置用于与用户设备的USB Type-C接口41相适配的模拟 音频线缆接口,以便第一模拟开关装置SW1和/或第二模拟开关装置SW2能够检测出插入的 线缆类型。例如,使用用户设备的USB Type-C接口 CC1、CC2引脚和GND引脚,GND引脚用于与 模拟音频线缆接口的GND相连接,并且模拟音频线缆接口被配置为在与用户设备的USB Type-C接口CC1和CC2和其内部GND之间设置一电阻,该电阻的电阻值与标准USB Type-C接 口(比如USB插头)的CC1、CC2引脚出的电阻(通常时5.1kQ )。从而,SW1通过检测CC1、CC2弓| 脚与GND之间的电阻,可以判断出USB Type-C接口(比如USB插座)中插入的线缆类型。例如, SW可以被配置为在检测到所述USB Type-C接口的CC1引脚和GND引脚、以及CC2引脚和GND引 脚之间的电阻值都小于ΑΩ时,确定所述USB Type-C接口中插入的是模拟音频线缆。
[0039]根据本发明的实施方式,USB Type-C规范的保留引脚SBU1和SBU2被用于音频编解 码器的MIC信号的传输。然而,应当理解,图4所示的第二模拟开关装置SW2是可选的部件,比 如,在插入USB Type-C接口 41的模拟音频线缆不支持麦克风(MIC)或者用户设备内部的 CODEC不支持MIC的情况下,不必设置SW2。
[0040] 在一个实施例中,可以配置用于与用户设备的USB Type-C接口41的SBU1或SBU2相 适配的模拟音频线缆接口的MIC连接线,以便第二模拟开关装置SW2能够检测出插入的模拟 音频线缆是否支持MIC。例如,通过检测SBU1或SBU2引脚是否出于未被连接的"悬空"状态, 即可判断出是否连接了模拟音频线缆接口的MIC连接线。作为示例,如果检测到SBU1引脚处 于被使用的状态、而SBU2引脚仍处于未被使用的"悬空"状态,则SW2可以将SBU1引脚切换到 与CODEC的MIC端子相连,而将SBU1引脚切换到连接至接地点。SBU1或SBU2引脚的"悬空"状 态例如可以通过检测该引脚与接地点之间的电阻值而获得。
[0041 ] 备选地,也可以配置用于与用户设备的USB Type-C接口41的SBU1或SBU2相适配的 模拟音频线缆接口的MIC连接线与接地点之间的电阻值,使得其处于一个特定范围,从而, 通过检测用户设备的USB Type-C接口的SBU1或SBU2与接地点之间的电阻值是否出于该特 定范围,就可以检测出那个引脚支持MIC信号传输。
[0042]根据本发明的实施方式,可以直接利用用户设备的USB Type-C接口来实现模拟音 频传输功能,从而可以省略传统的模拟音频插口,比如3.5mm音频插口。在用户设备是手机 时,使得手机在设计时可以省掉耳机插座,可使手机做的更薄。此外,节省出来的印刷电路 板面积可以用来实现更多的功能。例如,可使手机天线的净空空间更大,手机信号更好,或 可增大手机的电池空间,以使手机的待机时间更长等。
[0043]应当理解,本发明实施方式所述的用户设备可以是智能手机、便携式计算机、平板 电脑、台式计算机或者具有USB Type-C接口其支持模拟音频输出的其他适当的用户设备。 [0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1 · 一种用户设备,包括: USB Type-C接口,兼容USB信号传递和模拟音频外设; USB物理层,用于和所述USB Type-C接口相连,从而实现USB信号传递; 音频编解码器,用于和所述USB Type-C接口相连,从而实现模拟音频传输,其中,所述 音频编解码器的左声道端子和右声道端子与所述USB物理层的数据传输端子,复用所述USB Type-C接口的D+和D-引脚;以及 第一模拟开关装置,用于实现所述复用,其中,所述第一模拟开关装置被配置为在检测 到所述USB Type-C接口中插入的是模拟音频线缆时,将所述USB Type-C接口的D+和D-引脚 切换到分别连接所述音频编解码器的左声道端子和右声道端子,并且在检测到所述USB Type-C接口中插入的是USB线缆时,将所述USB Type-C接口的D+和D-引脚切换到分别连接 所述USB物理层的数据传输端子。
2. 根据权利要求1所述的用户设备,其中,所述第一模拟开关装置被配置为通过检测所 述USB Type-C接口的CC1和/或CC2引脚的电阻值来判断所述USB Type-C接口中插入的线缆 类型。
3. 根据权利要求2所述的用户设备,其中,所述第一模拟开关装置被配置为在检测到所 述USB Type-C接口的CC1引脚和GND引脚、以及CC2引脚和GND引脚之间的电阻值都小于lkΩ 时,确定所述USB Type-C接口中插入的是模拟音频线缆。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的用户设备,还包括: 第二模拟开关装置,被配置为利用所述USB Type-C接口的SBU1引脚或SBU2引脚来实现 所述音频编解码器的麦克风数据传输。
5. 根据权利要求4所述的用户设备,其中,所述第二模拟开关装置被配置为通过检测所 述USB Type-C接口的SBU1引脚或SBU2引脚的电阻值来判断所述USB Type-C接口中插入的 模拟音频线缆是否支持麦克风。
6. 根据权利要求1-3中任一项所述的用户设备,其中,所述用户设备是智能手机、便携 式计算机、平板电脑或者台式计算机。
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