CN106851454A - Usb接口的卡拉ok耳机及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法，涉及音频处理技术领域，包括连接线、音效控制盒及听筒，连接线一端上设置有一USB插头；音效控制盒与连接线另一端相连接，音效控制盒内设置有USB MCU模块及与USB MCU模块一端相连接的数字音频处理模块，USB MCU模块另一端通过USB插头用以与外部音频设备中的APP软件相连接，USB插头为Type‑c USB插头，数字音频处理模块的控制信号与USB MCU模块相连接；听筒与音效控制盒相连接。该卡拉OK耳机采用USB插头，接收外部音频设备发出的数字音频信号，将接收来的数字音频信号经过音效处理，使得耳机发音更具有个性化。

Description

USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法。

背景技术

目前，市场上的大部分卡拉OK耳机从外部音频设备上所能接收到的音频信号都是模拟音频信号，其插头都是采用3.5mm四节插头，随着科技的发展，为了使耳机发出的声音更清楚，一些外部音频设备取消掉了插头接口，而采用USB接口，其外部音频设备所发出的音频信号也变为数字音频信号，使得市场上的许多卡拉OK耳机无法连接于这种新型的具有USB插口的外部音频设备。

发明内容

本发明为解决卡拉OK耳机无法连接于具有USB插口的外部音频设备的技术问题，提供了一种USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法，旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种USB接口的卡拉OK耳机，包括：连接线，所述连接线一端上设置有一USB插头；音效控制盒，所述音效控制盒与所述连接线另一端相连接，所述音效控制盒内设置有USB MCU模块及与所述USB MCU模块一端相连接的数字音频处理模块，所述USB MCU模块另一端通过所述连接线上的所述USB插头用以与外部音频设备中的APP软件相连接，所述USB MCU模块用于将所述外部音频设备上输出的数字音频信号输送到后一级的所述数字音频处理模块，所述数字音频处理模块用于对数字音频信号进行音效处理，将数字音频信号转换为模拟音频信号，其中，所述USB插头为Type-c USB插头，所述外部音频设备上设置有一用于所述外部音频设备的音频信号输送的第一USB插口，所述第一USB插口为Type-c USB插口，所述第一USB插口与所述USB插头相适配，同时所述数字音频处理模块的控制信号与所述USB MCU模块相连接；听筒，所述听筒与所述音效控制盒相连接，用于接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号。

根据本发明的优选技术方案：所述听筒包括一扬声器，所述扬声器与所述数字音频处理模块相连接，用于接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号，并由所述USBMCU模块控制所述数字音频处理模块以驱动所述扬声器发出声音。

根据本发明的优选技术方案：所述音效控制盒上还设置有一供所述外部音频设备充电用的第二USB插口。

根据本发明的优选技术方案：还包括一麦克风，所述麦克风与所述数字音频处理模块相连接，由麦克风输出的模拟音频信号经所述数字音频处理模块处理后，逆转换为数字音频信号，所述USB MCU模块将所述数字音频处理模块处理后的数字音频信号通过所述USB插头传递给所述外部音频设备。

根据本发明的优选技术方案：所述音效控制盒上还设置有第一功能按钮、第二功能按钮及第三功能按钮，所述第一功能按钮为播放/暂停按钮，所述第二功能按钮为音量加按钮，所述第三功能按钮为音量减按钮，所述第一功能按钮、所述第二功能按钮及所述第三功能按钮的控制信号与所述USB MCU模块相连接。

根据本发明的优选技术方案：所述数字音频处理模块的音调模式为磁性主播、萌娘女神、撩妹男神、男声、女声或童声。

本发明还提供了一种USB接口的卡拉OK耳机的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：A：将所述USB MCU模块与外部音频设备中的APP软件相连接，接收所述外部音频设备中的APP软件输出的数字音频信号；

B：通过所述数字音频处理模块将数字音频信号转换为模拟音频信号；

C：所述听筒接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号。

根据本发明的优选技术方案：对于步骤C具体包括：

C1：所述扬声器接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号；

C2：所述USB MCU模块控制所述数字音频处理模块驱动所述扬声器以发出声音。

根据本发明的优选技术方案：在步骤C之后，还有以下步骤：

S1：所述麦克风输出模拟音频信号；

S2：通过数字音频处理模块将所述麦克风输出的模拟音频信号逆转换为数字音频信号；

S3：所述USB MCU模块将数字音频信号传输到所述外部音频设备的APP软件中；

S4：通过数字音频处理模块将所述麦克风输出的模拟音频信号传递给所述扬声器。

根据本发明的优选技术方案：对于音效调节可以通过以下步骤：

S5：通过所述外部音频设备中的APP软件对所述外部音频设备上输入或输出的音频信号进行音效处理；

或S6：通过所述音效控制盒上的第一功能按钮、第二功能按钮或第三功能按钮对所述外部音频设备上输入或输出的音频信号进行音效处理。

本发明的有益效果是：

通过提供一种USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法，该卡拉OK耳机采用USB插头，可以直接使用在具有USB插口外部音频设备上，接收外部音频设备所发出的数字音频信号，同时将接收来的数字音频信号经过音效处理后，使得卡拉OK耳机发音更具有个性化。

附图说明

图1为本发明USB接口的卡拉OK耳机的流程图；

图2为USB接口的卡拉OK耳机的整体结构示意图；

图3为USB接口的卡拉OK耳机通信方法流程图；

图4为USB接口的卡拉OK耳机通信方法中步骤C的具体流程图；

图5为由麦克风输出音频信号时USB接口的卡拉OK耳机通信方法流程图。

其中，10、连接线；101、USB插头；20、音效控制盒；201、USB MCU模块；202、数字音频处理模块；203、第二USB插口；204、第一功能按钮；205、第二功能按钮；206、第三功能按钮；30、外部音频设备；40、听筒；401、扬声器；50、麦克风。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1-2所示，本实施例提供了一种USB接口的卡拉OK耳机，包括：连接线10，所述连接线10一端上设置有一USB插头101；音效控制盒20，所述音效控制盒20与所述连接线10另一端相连接，所述音效控制盒20内设置有USB MCU模块201及与所述USB MCU模块201一端相连接的数字音频处理模块202，所述USB MCU模块201另一端通过所述连接线10上的所述USB插头101用以与外部音频设备30中的APP软件相连接，App通过USB通信协议的方式与USB接口的卡拉ok耳机进行通信，以方便实时更新音效控制盒20里面的工作模式，所述USB MCU模块201用于将所述外部音频设备30上输出的数字音频信号通过I2S总线通讯输送到后一级的所述数字音频处理模块202，所述数字音频处理模块202用于对数字音频信号进行音效处理，将数字音频信号转换为模拟音频信号，此步骤需要USB信号传输稳定，抗干扰能力强，其中I2S总线，又称为集成电路内置音频总线，是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统，它采用了沿独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。

所述USB插头101为Type-c USB插头，所述外部音频设备30上设置有一用于所述外部音频设备30的音频信号输送的第一USB插口，所述第一USB插口为Type-c USB插口，所述第一USB插口与所述USB插头101相适配，接口包括插头及插口，Type-c USB接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(最高10Gbps)以及更强悍的电力传输(最高100W)，Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，正反面随便插，同时与它配套使用的USB数据线也必须更细和更轻便。

同时所述数字音频处理模块202的控制信号与所述USB MCU模块201相连接，所述USB MCU模块201通过SP1传输总线及I2S总线通讯控制所述数字音频处理模块202，输送指令给所述数字音频处理模块202。SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写，SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，这样可节约芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，方便使用，此步需要USB MCU模块201的电源供电稳定，模拟输出抗干扰能力强，模拟输出失真为0.1％，信噪比≥75d。

其中USB MCU模块201为HX6310F芯片，数字音频处理模块202为CHX6800S芯片，听筒40，所述听筒40与所述音效控制盒20相连接，用于接收所述数字音频处理模块202转换的模拟音频信号并使听筒40发声。

本实施例中所述听筒40包括一扬声器401，所述扬声器401与所述数字音频处理模块202相连接，用于接收所述数字音频处理模块202转换的模拟音频信号，并由所述USB MCU模块201控制所述数字音频处理模块202以驱动所述扬声器401发出声音，其声音的大小调节由USB MCU模块201来控制。

现有卡拉OK耳机在后端需要增加额外的功能，如降噪及DSP音频处理，需要外接电源供电，这样就会导致产品的外形设计变得更加复杂，同时使得消费者体验耳机时的感觉更差，本实施例在所述音效控制盒20上还设置有一供所述外部音频设备30充电用的第二USB插口203，用于在Type-C接口的外部音频设备30上在进行听音乐或K歌时，直接通过此第二USB插口203给外部音频设备30充电。

USB接口的卡拉OK耳机还包括一麦克风50，用于与他人通话时使用，所述麦克风50与所述数字音频处理模块202相连接，由麦克风50输出的模拟音频信号经所述数字音频处理模块202处理后，逆转换为数字音频信号，所述USB MCU模块201将所述数字音频处理模块202处理后的数字音频信号通过所述USB插头101传递给所述外部音频设备30。

本实施例中所述音效控制盒20上还设置有第一功能按钮204、第二功能按钮205及第三功能按钮206，这三个按钮由于是设置在音效控制盒20上，人手很容易接触到，方便了使用者随时使用。具体的说，所述第一功能按钮204为功能性切换按钮，所述第二功能按钮205为功能性加按钮，所述第三功能按钮206为功能性减按钮，所述第一功能按钮204、所述第二功能按钮205及所述第三功能按钮206的控制信号与所述USB MCU模块201相连接，其中功能性切换按钮可进行音效场景、音调模式、录音模式及开关机的切换，功能性加按钮可进行音量加、场景选择或音调选择，功能性减按钮可进行音量减、场景选择或音调选择。

本USB接口的卡拉OK耳机可通过外部音频设备30中的App对输入/输出音频信号做如下处理，具体的来说，所述数字音频处理模块202输入到外部音频设备30中的音频信号的音调模式可以分为磁性主播、萌娘女神、撩妹男神、男声、女声或童声。

同时，所述数字音频处理模块202输入到录音设备音频信号的场景通过DSP芯片做如下模式处理，包括3D立体声、音乐厅、客厅、户外、广场、茶餐厅、电影院、歌剧院或卡拉ok包间，其中卡拉OK包间可以分为大房间、中房间或小房间。

以及所述外部音频设备30输出的音频信号由所述数字音频处理模块202通过DSP做如下模式的音频处理，包括重低音、古典、流行、摇滚或原声，这些都可以根据需要自由选择，DSP即数字信号处理技术，DSP芯片即指能够实现数字信号处理技术的芯片，包括所述数字音频处理模块202等。

同时，需要说明的是，本实施例中的一种新型USB接口卡拉OK耳机在使用时，除了使用外部音频设备30中的App对输入/输出音频信号做如上所述的音效处理外，通过耳机音效控制盒20上面的按钮同样可以执行上述软件相应的音效模式的切换。

通过外部音频设备30中的App去实时设置USB接口的卡拉OK耳机的各种工作模式，同时将实时设置好的各种模式更新固化到音效控制盒20里面并通过App去进行各种模式的切换，

通过编写音频算法控制逻辑，在App上设置相应的滑块，对所述外部音频设备30中的APP软件对所述外部音频设备30上输入或输出的音频信号进行音效处理，包括提升高音或降低高音、对录入的场景音效强度进行调整及对麦克风50的增益大小进行调整，在App应用界面上设置一个储存按钮，以方便用户将当前的模式设置进行实时的保存后，退出当前的App，在其他的应用平台上面去以当前的模式进行k歌以及录音的操作。

在App里面增加一个界面，显示当前已经录好的音频文件，用户在此可以实时的找到并播放当前的音频文件，只需用手触摸相应的图标，就可以打开使用，同时也可以将当前的录音文件进行实时的上传互联网分享通过编写App的应用界面，增加一个界面在App上，用以显示当前连接上的卡拉ok耳机的软件以及硬件的版本信息。

如图3所示，本实施例还提供了一种USB接口的卡拉OK耳机的通信方法，包括以下步骤：A：将所述USB MCU模块201与外部音频设备30中的APP软件相连接，接收所述外部音频设备30中的APP软件输出的数字音频信号；

B：通过所述数字音频处理模块202将数字音频信号转换为模拟音频信号；

C：所述听筒40接收所述数字音频处理模块202转换的模拟音频信号。

如图4所示，在本实施例中对于步骤C具体包括：

C1：所述扬声器401接收所述数字音频处理模块202转换的模拟音频信号；

C2：所述USB MCU模块201控制所述数字音频处理模块202驱动所述扬声器401以发出声音。

如图5所示，在步骤C之后，还有以下步骤：

S1：所述麦克风50输出模拟音频信号；

S2：通过数字音频处理模块202将所述麦克风50输出的模拟音频信号逆转换为数字音频信号；

S3：所述USB MCU模块201将数字音频信号传输到所述外部音频设备30的APP软件中；

S4：通过数字音频处理模块202将所述麦克风50输出的模拟音频信号传递给所述扬声器401。

对于音效调节可以通过以下步骤：

S5：通过所述外部音频设备30中的APP软件对所述外部音频设备30上输入或输出的音频信号进行音效处理；

或S6：通过所述音效控制盒20上的第一功能按钮204、第二功能按钮205或第三功能按钮206对所述外部音频设备30上输入或输出的音频信号进行音效处理。

这样，通过提供一种USB接口的卡拉OK耳机及其通信方法，该卡拉OK耳机采用Type-c USB插头101，可以直接使用在具有Type-c USB插口的外部音频设备30上，接收外部音频设备30所发出的数字音频信号，同时将接收进来的数字音频信号进行音效处理后，使得USB接口的卡拉OK耳机发音更具有个性化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，包括：

连接线，所述连接线一端上设置有一USB插头；

音效控制盒，所述音效控制盒与所述连接线另一端相连接，所述音效控制盒内设置有USB MCU模块及与所述USB MCU模块一端相连接的数字音频处理模块，所述USB MCU模块另一端通过所述连接线上的所述USB插头用以与外部音频设备中的APP软件相连接，所述USBMCU模块用于将所述外部音频设备上输出的数字音频信号输送到后一级的所述数字音频处理模块，所述数字音频处理模块用于对数字音频信号进行音效处理，将数字音频信号转换为模拟音频信号，其中，所述USB插头为Type-c USB插头，所述外部音频设备上设置有一用于所述外部音频设备的音频信号输送的第一USB插口，所述第一USB插口为Type-c USB插口，所述第一USB插口与所述USB插头相适配，同时所述数字音频处理模块的控制信号与所述USB MCU模块相连接；

听筒，所述听筒与所述音效控制盒相连接，用于接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号。

2.如权利要求1所述的USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，所述听筒包括一扬声器，所述扬声器与所述数字音频处理模块相连接，用于接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号，并由所述USB MCU模块控制所述数字音频处理模块以驱动所述扬声器发出声音。

3.如权利要求2所述的USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，所述音效控制盒上还设置有一供所述外部音频设备充电用的第二USB插口。

4.如权利要求3所述的USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，还包括一麦克风，所述麦克风与所述数字音频处理模块相连接，由麦克风输出的模拟音频信号经所述数字音频处理模块处理后，逆转换为数字音频信号，所述USB MCU模块将所述数字音频处理模块处理后的数字音频信号通过所述USB插头传递给所述外部音频设备。

5.如权利要求4所述的USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，所述音效控制盒上还设置有第一功能按钮、第二功能按钮及第三功能按钮，所述第一功能按钮为播放/暂停按钮，所述第二功能按钮为音量加按钮，所述第三功能按钮为音量减按钮，所述第一功能按钮、所述第二功能按钮及所述第三功能按钮的控制信号与所述USB MCU模块相连接。

6.如权利要求5所述的USB接口的卡拉OK耳机，其特征在于，所述数字音频处理模块的音调模式为磁性主播、萌娘女神、撩妹男神、男声、女声或童声。

7.一种USB接口的卡拉OK耳机的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：将所述USB MCU模块与外部音频设备中的APP软件相连接，接收所述外部音频设备中的APP软件输出的数字音频信号；

B：通过所述数字音频处理模块将数字音频信号转换为模拟音频信号；

C：所述听筒接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号。

8.如权利要求7所述的新型卡拉OK耳机的通信方法，其特征在于，对于步骤C具体包括：

C1：所述扬声器接收所述数字音频处理模块转换的模拟音频信号；

C2：所述USB MCU模块控制所述数字音频处理模块驱动所述扬声器以发出声音。

9.如权利要求8所述的新型卡拉OK耳机的通信方法，其特征在于，在步骤C之后，还有以下步骤：

S1：所述麦克风输出模拟音频信号；

S2：通过数字音频处理模块将所述麦克风输出的模拟音频信号逆转换为数字音频信号；

S3：所述USB MCU模块将数字音频信号传输到所述外部音频设备的APP软件中；

S4：通过数字音频处理模块将所述麦克风输出的模拟音频信号传递给所述扬声器。

10.如权利要求9所述的新型卡拉OK耳机的通信方法，其特征在于，对于音效调节可以通过以下步骤：

S5：通过所述外部音频设备中的APP软件对所述外部音频设备上输入或输出的音频信号进行音效处理；

或S6：通过所述音效控制盒上的第一功能按钮、第二功能按钮或第三功能按钮对所述外部音频设备上输入或输出的音频信号进行音效处理。