CN110175141A - 与通过usb连接器的数据传送相关的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及与通过USB连接器的数据传送相关的方法和装置。提供了一种USB音频附件设备,包括:一个音频换能器,被配置成生成音频换能器信号;接口电路系统,被配置成接收所述音频换能器信号的模拟表示和数字表示;以及一个用于连接到USB主机设备的USB‑C连接器,所述USB‑C连接器被耦合到所述接口电路系统。所述接口电路系统可操作在第一操作模式,以在所述USB‑C连接器的第一引脚上输出所述音频换能器信号的模拟表示,同时在所述USB‑C连接器的第二引脚和第三引脚上输出所述音频换能器信号的数字表示。
Description
技术领域
本公开内容的实施方案涉及用于经由数据连接器的数据传送的方法和装置,尤其是涉及用于经由通用串行总线(USB)连接器的数据传送的方法和装置。
背景技术
电子设备的用户逐渐使用他们的语音作为输入来控制设备。用户的语音被电子设备的一个或多个换能器(例如,麦克风)捕获并且被处理以确定一个指令的存在,随后执行该指令。指令的执行可以依赖于用户的授权,例如,通过语音输入的生物认证。
为了减少功率消耗,电子设备在没有激活使用时经常将运行在待机、休眠或其他低功率模式。在语音输入的背景下,可以使用所谓的“始终在线处理”来实施这样的低功率模式。这要求用户说出预定的关键字(或关键短语)以将设备从其低功率模式唤醒。众所周知的实例包括“Hey Siri”和“OK Google”。低功率处理器被配置成接收语音输入并且仅检测关键字。一旦检测到关键字,电子设备就唤醒到较高功率模式,并分析可能遵循的任何命令短语的语音输入。
外围设备或附件设备通常结合电子设备使用,以经由一个或多个扬声器将音频输入提供到用户,并且经由一个或多个麦克风接收音频输入。例如,为此头戴式受话器(headset)通常包括一个或多个扬声器和一个或多个麦克风。因此,被用来如上面所述描述的控制电子设备的语音输入可以被一个附件设备检测到,该附件设备耦合到所述电子设备(在本文中也被称为“主机设备”)。
因此,当用户寻求使用通过附件设备的语音输入将他们的电子设备从低功率状态唤醒时发生了一个问题。语音输入应以消耗功率低且提供可接受的质量的方式被处理。
解决此问题的一种方法是在附件设备中放置补充信号处理,并且在附件设备和主机设备之间使用专一数字接口。因此,在附件设备中生成的换能器信号在附件设备中被处理(例如,用于始终在线处理)。此方法的缺点是将补充信号处理放置在附件中使得附件设备明显更贵。附件设备必须基本上重复位于主机设备中的信号处理以保持与主机设备类似的用户体验。这意味着附件设备应像典型的主机系统一样容易更新,并且附件设备必须也包括高级数字信号处理器。可更新性和信号处理二者使附件设计明显复杂化。
如果换能器信号要从附件设备输出到主机设备以供处理,一种方法是在附件设备和主机设备之间提供一个数字链路,并且让该数字链路处于活动状态同时附件或主机处于低功率模式。因此,数字化的换能器信号可以通过所述数字链路被发送到主机设备以用于被主机设备处理。尽管此方案允许数字专用附件将数字化换能器信号发送到主机以用于信号处理,但是对于大多数便携式主机系统(例如,移动电话),结果是无法接受的高功率。
其他现有的方案使用模拟链路来将换能器信号从附件设备发送到主机设备。最基本的实例是纯模拟头戴式受话器。一些系统通过将主机和附件之间的接口从纯数字链路切换到纯模拟电路来具有组合的数字和模拟信号。这存在大量现有技术未解决的挑战。第一,物理传输(即,连接器、主机内部信号路由和布线)由于交叉耦合和噪声造成换能器信号质量差。第二,模拟链路要求每个换能器信号至少一个信号引脚,所以多个换能器附件在物理接口中必须使用多个触点。当USB-C是传输媒介时,这种多个物理触点的使用是有问题的,因为USB超高速信号对所需的模拟开关的寄生负载敏感。USB主机上存在USB超高速实际上将USB-C接口的可改换用途的引脚的数量限制在两个或三个引脚。
其他系统使用集成到主机中的换能器,以用于在连接音频附件时补充信号处理像始终在线语音这样的特征。这些系统通常受限于位于主机设备中的换能器的定位。具体来说,用户通常将便携式主机设备放在附接像耳机(headphone)这样的附件时使用户的语音模糊的位置或定位,所以位于主机内的换能器不能有效地用于补充信号处理。
发明内容
本公开内容的实施方案寻求解决这些问题和其他问题。
例如,在一个方面,提供了一种USB音频附件设备,包括:一个音频换能器,被配置成生成音频换能器信号;接口电路系统,被配置成接收所述音频换能器信号的模拟表示和数字表示;以及一个用于连接到USB主机设备的USB-C连接器,所述USB-C连接器被耦合到所述接口电路系统。所述接口电路系统可操作在第一操作模式,以在所述USB-C连接器的第一引脚上输出所述音频换能器信号的模拟表示,同时在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上输出所述音频换能器信号的数字表示。
另一个方面提供了一种USB主机设备,包括:一个USB-C连接器,可连接到USB音频附件设备;以及处理电路系统,被耦合到所述USB-C连接器。所述处理电路系统操作以在所述USB-C连接器的第一引脚上从所述USB音频附件设备接收音频换能器信号的模拟表示,同时在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上从所述USB音频附件设备接收所述音频换能器信号的数字表示。所述处理电路系统操作以选择性处理所述音频换能器信号的模拟表示和数字表示中的选定的一个。
另一个方面提供了一种用于处理通过USB-C连接器的模拟换能器信号的方法,包括:经由所述USB-C连接器的一个或多个引脚接收所述模拟换能器信号;通过所述USB-C连接器的至少两个引脚上的数字链路接收所述模拟换能器信号的数字表示。耦合到USB-C连接器的USB-C主机选择性地处理所述模拟换能器信号和所述模拟换能器信号的数字表示中的至少一个,以实现USB-C通信的低功率消耗。
描述了一种用于基于USB-C的音频附件和主机的混合模拟数字接口。所述接口在相同连接器上同时承载一个或多个模拟换能器信号和数字接口。在本文中,所述接口被描述为混合模拟数字接口,因为它在单个连接器上承载模拟换能器信号和等同的数字化换能器信号二者。
短语“补充处理(supplemental processing)”在本文中被用来表示用于检测对USB主机有意义的音频的音频信号的处理。这样的音频可以包括用户的口语输入(诸如,关键字、关键短语或命令)、歌曲或可以被检测且被用来将信息提供到在USB中运行的应用程序以改善用户体验的其他输入(例如,检测一个或多个歌曲并且推荐类似或相关歌曲以用于未来回放、基于音频检测USB主机的外部环境或背景并提供与那个环境有关的信息等)。在具体实施方案中,可以在USB主机处于低功率状态(例如,休眠模式)时执行补充处理。
附图说明
为了更好的理解本公开内容的实施例,现将仅以实施例的方式参考以下附图更清楚地示出所述实施例如何生效,在附图中:
图1示出了根据本公开内容的实施方案的系统;
图2示出了根据本公开内容的其他实施方案的系统;
图3示出了根据本公开内容的实施方案的附件组件;
图4示出了根据本公开内容的实施方案的主机组件;以及
图5是根据本公开内容的实施方案的主机组件中的方法的流程图。
具体实施方式
下文的描述阐明了根据本公开内容的示例实施方案。本领域普通技术人员将明了其他示例实施方案和实施方式。此外,本领域普通技术人员将认识到,可以应用多种等同技术代替下文所讨论的实施方案或可以与下文所讨论的实施方案结合应用多种等同技术,并且所有这样的等同物应被视为由本公开内容所包含。
描述了一种用于基于USB-C的音频附件和主机的接口。所述接口在相同的连接器上同时承载一个或多个模拟换能器信号和等同的数字化换能器信号,且因此在本文中可以被描述为混合模拟数字接口。
图1是根据本公开内容的实施方案的系统的方框图,所述系统包括一个USB主机组件100(例如,移动电话或其他便携式电子设备)、一个USB-C接口140和一个USB附件组件160(例如,一个外围设备,诸如头戴式受话器)。USB-C接口140可以将模拟换能器信号与USB主机组件100和USB附件组件160之间的双向数字接口耦合,如图1中示出的。
USB主机组件100包括一个应用程序处理器102、一个主机编解码器104和一个蜂窝或无线调制解调器106。在例示的实施方案中,主机编解码器104和调制解调器106各自被耦合到应用程序处理器102。
USB附件组件160包括一个USB编解码器162、一个输出换能器164(例如,扬声器)和一个输入换能器166(例如,麦克风)。在例示的实施方案中,输入换能器166直接和经由USB编解码器162间接耦合到USB-C接口140。输出换能器164通过USB编解码器162耦合到USB-C接口140。
主机编解码器104接收模拟换能器信号并且在例示的实施例中包含始终在线语音(always-on-voice;AoV)处理器108。AoV处理器108被配置成监测模拟换能器信号的内容并且检测可以用来将USB主机组件100或USB-C接口140从低功率状态唤醒的预定关键字或关键短语的存在。本领域技术人员将理解的是,这样的AoV处理可以替代地在USB主机组件100的除了编解码器104以外的任何合适的部件(例如应用程序处理器102)中执行。
AoV处理器108的输出经由编解码器驱动器110耦合到始终在线语音云引擎(always-on-voice-Cloud Engine;AoV云引擎)112。AoV云引擎112的输出耦合到通信驱动器114,该通信驱动器114进而耦合到调制解调器106。AoV云引擎112可以是一个软件驱动器,该软件驱动器从编解码器驱动器110获取数据(例如,包括预定关键字或关键短语以及潜在的一个或多个命令的语音数据)并且将它发送到远程计算环境(例如,云)以用于进一步处理。因此,从编解码器驱动器110接收数据,如图1中例示的。数据经由AoV云引擎112和通信驱动器114之间的连接被发送到远程计算环境。本领域技术人员将理解的是,语音命令处理可以依赖于在本地设备(例如,USB主机组件100、应用程序处理器102)中的处理和在远程计算环境中的处理。
在图1中,USB附件组件160的USB编解码器162被耦合到在应用程序处理器102中运行的应用程序(App)116,并且通过穿越USB-C接口140和USB驱动器118(其也可以在应用程序处理器102中运行)的数字链路被耦合到通信驱动器114。通信驱动器114可以被耦合到调制解调器106。
USB附件组件160还包括一个音频抽象处理模块115,该音频抽象处理模块115可以替代地被称为硬件抽象层(HAL)。音频抽象处理模块115使得App116能够将音频发送到主机编解码器104或USB附件组件160。例如,在安卓(RTM)系统中,音频抽象被称为音频HAL,并且它将基于当前激活的用例向主机编解码器104或USB附件组件160提交音频。然而,在本公开内容的一些实施方案,通过将音频的处理保持在较低层(所述较低层通常比音频抽象处理模块消耗的功率少)来规避使用音频抽象处理模块115。例如,参见图4中示出的处理。
USB主机组件100尤其是AoV处理器108处理输入模拟换能器信号以用于始终在线语音补充信号处理(例如,以检测预定关键字或关键短语的存在或一些与USB主机组件100相关或对USB主机组件100有意义的音频的存在)。USB主机组件100也通过数字链路传输和接收数字化换能器信号。
USB附件组件160尤其是USB编解码器162处理输入模拟换能器信号(例如,由输入换能器166生成的)以创建数字化换能器信号,通过数字链路传输和接收数字化换能器信号,并且处理输出数字换能器信号(例如,经由USB-C接口140上的数字链路接收的)以创建模拟输出换能器信号以用于通过输出换能器164输出。根据本公开内容的实施方案,USB附件组件160还将模拟换能器信号传输到USB主机组件100。
图1中例示的示例实施方案可以代表耦合到头戴式受话器(即,USB附件组件160)同时电话呼叫激活和语音命令输入激活的移动电话(即,USB主机组件100)。在应用程序处理器102内运行的通信应用程序116通过经由USB主机组件100和USB附件组件160之间的双向数字链路的数字信号输入和输出实施电话呼叫处理。在主机编解码器104内运行的始终在线语音处理(AoV)使用来自连接到USB主机组件100的USB附件组件160的模拟换能器信号实施语音命令输入处理。
因此,输入换能器信号的模拟表示和数字表示二者经由USB-C接口140被提供到USB主机组件100。将附件操作在混合模拟数字模式相对于现有方案具有至少四个优点。第一,数字化换能器信号比仅专一模拟接口具有更高的保真度,这是因为数字接口不会以与模拟换能器信号相同的方式被连接器和开关降低性能。第二,主机实施方式比专一模拟接口成本更低且更复杂,这是因为需要的模拟信号较少,并且可以简化或消除极性检测或极性切换。第三,接口的模拟部分可以保持运行同时数字接口处于低功率状态。这允许当附件或主机处于待机状态时主机和附件功率显著降低。第四,即使附件不包含数字信号处理器,主机也可以将数字信号处理应用于接收的模拟换能器信号。
图2例示了根据本公开内容的实施方案的具有USB主机组件200、USB-C接口240和USB附件组件260的示例高级框图。图2中例示的部件与图1类似。图2中例示的连接也与图1类似,除了数字链路可以处于非操作的低功率模式(例如,USB L1、USB休眠、USB L2或USB挂起),且因此在USB驱动器218、App216或通信驱动器214之间不需要存在连接。
如此,图2中示出的实施方案可以对应于如图1中示出的相同硬件,但是处于不同的操作模式。在此操作模式中,USB附件组件260将模拟换能器信号传输到主机编解码器204,同时数字链路被保持在非操作的低功率模式。USB主机组件200处理输入模拟换能器信号以用于始终在线语音补充处理(例如,在Aov处理器208中)。
图2中例示的示例实施方案可以代表耦合到头戴式受话器同时没有媒体回放或录制激活并且语音命令输入激活的移动电话。因此,模拟换能器信号被用于始终在线处理,同时数字链路可以处于低功率模式。
图3例示了根据本公开内容的USB附件组件300。USB附件组件300可以对应于上文描述的USB附件组件160、260中的任一个或两者。
USB附件组件300包括一个麦克风(“MIC”)302,该麦克风302连接到模拟前端(“AFE”)310和缓冲器(“Buffer”)304二者。麦克风302生成模拟输入换能器信号(例如,以差分信号配置)并且将该信号输出到AFE310和缓冲器304。
还例示了用于将偏置电压施加到麦克风302的偏置电路系统。因此,麦克风偏置电路328(例如参考电压或电流源)经由第一电阻器330耦合到麦克风302的一个电极;麦克风302的另一个电极经由第二电阻器332耦合到接地。
缓冲器304可以具有1、小于1或大于1的输入输出传递函数。缓冲器304的输出被连接到模式多路转换开关(“Mux”)306。模式多路转换开关306可以包括具有公共控制输入的一对开关。模式多路转换开关306可以具有受使能信号(“Enable Signal”)控制的两个状态:高阻(Hi-Z);或使能。
AFE310的输出连接到模拟数字转换器(“ADC”)312,该模拟数字转换器312将模拟输入换能器信号转换到数字域。因此,ADC312输出模拟输入换能器信号的数字表示。
ADC312的输出连接到记录数字样本缓冲器(“Record Buffer”)314,该记录数字样本缓冲器314储存模拟输入换能器信号的数字表示。记录数字样本缓冲器314的输出连接到USN接口316,该USB接口316控制模拟输入换能器信号的数字表示经由USB-C连接器308的传输(例如,到主机设备组件)。因此,在例示的实施方案中,USB接口316的双向USB数据输入/输出连接到USB-C连接器308的USB数据引脚(“DP”和“DM”)。
USB附件组件300操作以接收来自USB主机设备的控制信号,例如,经由USB-C连接器308的USB数据引脚上的数字链路或经由USB-C连接器308的不同引脚。因此,USB接口316操作以接收控制信号并且根据那些控制信号控制USB附件组件300的操作模式。在此背景下,如上文以及下文更详细地描述的,操作模式可以对应于USB-C连接器308上的输入换能器信号的模拟表示和数字表示的不同组合的输出。
在例示的实施方案中,USB接口316的双向控制信号输入/输出连接到设备控制器318。设备控制器318的使能信号输出连接到模式多路转换开关状态控制。
在一个实施方案中,当混合模拟数字接口模式激活(即,输入换能器信号的模拟表示和数字表示二者都是USB-C连接器308上的输出)时,模式多路转换开关306被使能;否则,模式多路转换开关306是高阻的。
本领域技术人员将理解的是,示出的模式多路转换开关306是本公开内容的一个示例实施方案。其他模式多路转换是可能的,其中混合模拟数字接口是多个支持的替代接口配置的一个可能接口配置。
在例示的实施方案中,模式多路转换开关306的输出连接到USB-C连接器308的两个可改换用途的引脚(“SBU1”和“SBU2”)。应理解的是,该示例实施方案使用SBU1和SBU2引脚;然而,这些引脚不是USB-C接口的仅有的可改换用途的引脚。可以使用USB-C连接器308的任何其他合适的可改换用途的引脚。
一个示例回放路径或扬声器路径也被示出在图3中。因此,USB接口316的音频输出连接到回放数字样本缓冲器(“Playback Buffer”)320。回放数字样本缓冲器320的输出连接到数字模拟转换器(“DAC”)322,该数字模拟转换器322将数字输出音频信号转换到模拟域,并且经由放大器324将模拟信号输出到扬声器(“Speaker”)或类似的音频换能器。当然,示出的示例回放路径是本公开内容的一个实施方案。将理解的是,该回放路径实际上可以是立体声或多声道的。
其他USB专用接口详细信息也被示出在图3中。Vconn引脚(“VCONN”)和Vbus引脚(“VBUS”)被示出为在USB附件组件300内未连接。应理解的是,USB附件组件300的部件从Vbus引脚、Vconn引脚二者吸收功率或者从Vbus引脚、Vconn引脚都不吸收功率。
USB-C接口308的CC引脚(“CC”)被示出连接到下拉电阻器(“RD”)334,作为本公开内容的一种可能实施方案。应理解的是,USB附件组件300可以实施连接到USB接口的CC引脚的USB-PD接口。
图4例示了根据本公开内容的实施方案的USB主机组件400。USB主机组件400可以对应于上文描述的USB主机组件100、200中的任一个或两者。USB主机组件400可以连接到上文参考图3描述的USB附件组件300。
在例示的实施方案中,USB主机组件400包括一个USB-C连接器(USB-C)402、一个应用程序处理器404、一个主机编解码器406和一个主机模式选择多路复用器(主机模式选择Mux)408。USB主机组件400另外包括第一备用模式多路复用器(Alt Mode Mux 1)416、第二备用模式多路复用器(Alt Mode Mux 2)418、USB-C端口控制器414、USB 3.x主机接口412、USB2.0主机接口410、两个麦克风换能器(MIC2和MIC3)424、426以及两个扬声器换能器(扬声器1和扬声器2)420、422。
USB2.0主机接口410可以连接到USB-C连接器402的DP和DM引脚并且可以连接到应用程序处理器404。
USB3.x主机接口412可以连接到USB-C连接器402的SSTXA、SSTXB、SSRXA和SSRXB引脚并且可以连接到应用程序处理器404。
USB-C端口控制器414可以连接到USB-C连接器402的CC1和CC2引脚并且可以连接到应用程序处理器404。USB-C端口控制器414还可以连接到第一备用模式多路复用器416的控制输入和第二备用模式多路复用器418的控制输入。
USB-C连接器402的SBU1引脚可以连接到第一备用模式多路复用器416和主机模式选择多路复用器组件408的第一输入。USB-C连接器402的SBU2引脚可以连接到第二备用模式多路复用器418和主机模式选择多路复用器组件408的第二输入。此外,本领域技术人员将理解的是,SBU1和SBU2引脚不是USB-C接口的仅有的可改换用途的引脚。可以使用USB-C接口的任何其他合适的可改换用途的引脚。
还将理解的是,图4中例示的独立的主机模式选择多路复用器408、第一备用模式多路复用器416和第二备用模式多路复用器418可以组合成单个连接多路复用器、两个备用模式多路复用器或任何等同的信号路由组件。
为了清楚起见省略了第一备用模式多路复用器416的输出(标记为M)和第二备用模式多路复用器418的输出(标记为N)。在一个实施方案中,第一备用模式多路复用器416的输出和第二备用模式多路复用器418的输出未激活同时模拟换能器信号被耦合到根据本公开内容的实施方案的USB-C接口的一个或多个可改换用途的引脚。
主机模式选择多路复用器组件408可以包括第一开关和第二开关,所述第一开关和第二开关各自分别耦合到第一输入和第二输入,并且耦合到备用输入。主机模式选择多路复用器组件408的备用输入可以未连接(NC),以使得当选择备用输入时主机模式选择多路复用器组件408的输出(即,第一输入和第二输入)是高阻的。在替代的实施方案中,主机模式选择多路复用器组件408的备用输出可以连接到麦克风或USB主机组件400内的模拟换能器,以使得当混合模拟数字接口未激活时麦克风或USB主机组件400内的模拟换能器被耦合到主机编解码器的模拟数字转换器(ADC)输入。主机模式选择多路复用器组件408的输出可以连接到主机编解码器406中的ADC430的输入。
主机编解码器406的编解码器控制接口428可以连接到主机模式选择多路复用器组件408,以使得主机模式选择多路复用器组件408的第一开关和第二开关响应于编解码器控制接口428输出的控制信号。编解码器控制接口428可以经由控制总线进一步耦合到应用程序处理器404,以使得由编解码器控制接口428输出到主机模式选择多路复用器组件408的控制信号对应于或取决于从应用程序处理器404输出到编解码器控制接口428的控制信号。本领域技术人员将理解的是,主机模式选择多路复用器组件408的控制信号的源可以是主机编解码器406、应用程序处理器404的合适的输出、USB-C端口控制器414或USB主机组件400的另一个部件。
主机编解码器406还可以通过数字音频总线连接到第一扬声器换能器420和第二扬声器换能器422以及麦克风换能器424、426。
根据本公开内容的实施方案,主机编解码器406还可以包括一个或多个ADC425、427(例如,耦合到第一麦克风424和第二麦克风426)、一个或多个DAC(例如,耦合到第一扬声器420和第二扬声器422)、数字信号处理器(DSP)434、内部数字音频总线和数字音频接口432,如图4中示出的。
在例示的实施方案中,数字链路(例如,如图1和图2中示出的)从应用程序处理器404传播到USB2.0主机接口410到USB-C连接器402的DP和DM引脚。当与上文参考图3描述的USB附件组件300组合时,数字链路因此终止于USB接口316。
模拟换能器信号(例如,如图1和图2中示出的)从USB-C连接器402的SBU1和SBU2引脚传播到主机模式选择多路复用器组件408并且到主机编解码器406的ADC输入430上。因此,当主机模式选择多路复用器组件408被控制使得第一开关和第二开关输出到HADC430,主机编解码器406接收由麦克风302生成且经由USB-C连接器308、402传输的模拟换能器信号。
在例示的实施方案中,模拟换能器信号的补充处理发生在主机编解码器406的DSP434(其因此可以对应于上文描述的AoV处理器108、208)中。补充处理的结果或输出可以通过数字音频总线、控制总线或数字音频总线和控制总线两者的组合传播到应用程序处理器404。
应注意到的是,在示例实施方案中描述的模拟换能器信号路径独立于数字链路,以使得根据选择的操作模式,模拟换能器信号路径可以被使能而数字链路没有使能,数字链路可以被使能而模拟换能器信号路径没有使能,以及两个路径可以同时被使能。
图5是根据本公开内容的实施方案的方法的流程图。该方法可以例如在上文描述的USB主机组件100、200、400的处理电路系统(诸如,应用程序处理器102、202、404)中的任何一个中执行。
该方法在换能器信号的数字表示和模拟表示都通过数据接口从USB附件组件传输到USB主机组件时开始。因此,处理电路系统接收换能器信号的数字表示。换能器信号的模拟表示也可以由处理电路系统接收或由USB主机组件内的不同电路系统(例如,编解码器)接收。
该方法开始于步骤500,在步骤500,处理器电路系统确定数字链路(例如,在例示的实施方案中经由USB-C连接器的DP和DM引脚传播的那个链路)是否空闲。在一些实施方案中,确定数字链路空闲意味着没有音频回放且没有音频录制正发生在USB主机和USB附件之间。检测这的一种方法是通过检验数字链路上的提交流和捕获流二者是否处于所谓的“交替调零”或零带宽配置。如果数字链路不空闲,则该链路必须处于激活模式(例如,L0)。如果数字链路处于激活模式,则基于换能器信号的数字表示执行补充处理(步骤506)。经由USB-C连接器的模拟链路可以被禁用(例如,通过主机模式选择多路复用器组件408的适当控制)。处理电路系统可以利用补充处理的结果来执行一个或多个操作,诸如换能器信号的回放、电话呼叫(例如,经由调制解调器106、206传输换能器信号内容)等。
如果在步骤500中确定数字链路空闲,则该方法前进到步骤510,在步骤510中,基于换能器信号的模拟表示执行补充处理。因此,经由USB-C连接器的模拟链路被使能或保持使能(例如,通过主机模式选择多路复用器组件408的适当控制)。因此,DSP434可以基于换能器信号的模拟表示执行补充信号处理。
因此,通过在基于模拟换能器信号执行补充信号处理时将数字链路转到低功率状态可以在USB主机组件中节省功率。在步骤512中,处理电路系统确定数字链路空闲的时间间隔是否已经大于预定的超时间隔。如果数字链路未空闲到那么长的时间间隔,则该方法前进到步骤514,在步骤514中,处理电路系统确定数字链路是否处于中间功率模式(例如,L1状态)或低功率模式(例如,L2状态)。如果数字链路既不处于中间功率模式也不处于低功率模式,则在步骤516中使数字链路进入该中间功率模式,随后前进到步骤522。如果数字链路已经处于中间功率模式和低功率模式中的一个,则该方法直接前进到步骤522。如果在步骤512中确定数字链路空闲的时间间隔已经大于预定的超时间隔,则该方法前进到步骤518,在步骤518中,处理电路系统确定数字链路是否处于低功率模式(例如,L2状态)。如果数字链路不处于低功率模式,则在步骤520中使数字链路进入该低功率模式,随后前进到步骤522。如果数字链路已经处于低功率模式,则该方法直接前进到步骤522。
在步骤522中,处理电路系统确定是否已经发生触发。例如,基于换能器信号的模拟表示的补充信号处理可能已经检测到了用户发出的将USB主机组件从低功率状态唤醒的关键字或关键短语的存在。替代地,始终在线处理可以检测对系统有意义的一些其他音频的存在,例如,可以被app(例如app116)识别并使用来推荐类似或相关的歌曲以用于回放的特别歌曲。如果没有检测到触发,则在例示的实施方案中该方法直接返回到步骤500来确定数字链路是否空闲。
如果检测到触发,则该方法前进到步骤526,在步骤526,使数字链路进入激活模式(例如,L0状态)并且经由数字链路从USB附件组件传输换能器信号的数字表示。然后,补充信号处理被切换到换能器信号的数字表示。特别地,在步骤526中可以重复数字表示换能器信号的分析,以重新检测在换能器信号的模拟表示中检测的触发。如果没有确认触发,则该方法直接返回到步骤500。如果确认了触发,则处理电路系统将USB主机组件从其空闲或低功率状态唤醒。
应理解的是——尤其是应被得益于本公开内容的本领域的普通技术人员理解的是——在本文中描述的各种操作,尤其是与附图有关的操作,可以由其他电路系统或其他硬件部件实施。执行给定方法的每个操作的顺序可以改变,并且可以对在本中例示的系统的各种元件进行增加、重新排序、组合、省略、修改等。本公开内容旨在涵盖所有这样的修改和改变,且相应地上文的描述应被理解为例示性的而非限制性的。
类似地,尽管本公开内容引用了具体实施方案,但是在不背离本公开内容的覆盖范围的情况下可以对这些实施方案进行修改和改变。此外,本文中关于具体实施方案所描述的任何益处、优点或问题的解决方案并不旨在被解释为关键的、必要的或基本的特征或元素。
得益于本公开内容,本领域普通技术人员同样将明了其他实施方案,并且这样的实施方案应被看作涵盖在本文中。
为了避免疑义,以下编号的陈述阐述了本公开内容的实施方案:
1.一种用于处理通过USB-C连接器的模拟换能器信号的方法,包括:
将所述模拟换能器信号选择性地耦合和发送到所述USB-C连接器的一个或多个引脚;
通过所述USB-C连接器的至少两个引脚上的数字链路发送所述模拟换能器信号的数字表示;
其中耦合到USB-C连接器的USB-C主机选择性处理所述模拟换能器信号和所述模拟换能器信号的数字表示中的至少一个,以实现USB-C通信的低功率消耗。
2.根据实施方案1所述的方法,其中当所述USB-C主机选择所述模拟换能器信号时,所述USB-C主机选择性地使所述数字链路处于非操作低功率状态,以便实现USB-C通信的低功率消耗。
3.根据实施方案1所述的方法,其中所述USB-C主机使用所述模拟换能器信号作为输入以用于检测始终监听的语音或始终在线语音处理的语音中的至少一个。
4.根据实施方案1所述的方法,其中所述USB-C主机包括一个或多个开关,以在USB-C连接器的一个或多个引脚与主机编解码器之间建立模拟信号路径。
5.根据实施方案4所述的方法,其中当所述USB-C主机选择所述模拟换能器信号的数字表示时,所述USB-C主机禁用所述模拟信号路径和所述主机编解码器,以便实现USB-C通信的低功率消耗。
6.根据实施方案1所述的方法,其中使用USB音频类的一个版本传输所述数字表示。
7.根据实施方案1所述的方法,其中使用USB通信设备类的一个版本传输所述数字表示。
8.根据实施方案7所述的方法,其中所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号以执行第一处理步骤,然后所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号的数字表示以执行第二处理步骤。
9.根据实施方案8所述的方法,其中所述数据链路处于非操作低功率状态同时所述USB-C主机执行所述第一处理步骤,并且仅在所述第一处理步骤的积极结果之后启动所述第二处理步骤。
10.根据实施方案6所述的方法,其中所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号以执行第一处理步骤,然后所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号的数字表示以执行第二处理步骤。
11.根据实施方案10所述的方法,其中以一个或多个最大数据包大小的事务(transaction)传输所述数字表示,以使得传输比实时更快发生,接着是一个或多个小于最大数据包大小的事务以使得传输等于实时发生。
12.根据实施方案10所述的方法,其中所述数字链路处于非操作低功率状态同时所述USB-C主机执行所述第一处理步骤,并且仅在所述第一处理步骤的积极结果之后启动所述第二处理步骤。
Claims (20)
1.一种USB音频附件设备,包括:
一个音频换能器,被配置成生成音频换能器信号;
接口电路系统,被配置成接收所述音频换能器信号的模拟表示和数字表示;以及
一个用于连接到USB主机设备的USB-C连接器,所述USB-C连接器被耦合到所述接口电路系统;并且
其中所述接口电路系统能够操作在第一操作模式,以在所述USB-C连接器的第一引脚上输出所述音频换能器信号的模拟表示,同时在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上输出所述音频换能器信号的数字表示。
2.根据权利要求1所述的USB音频附件设备,其中所述音频换能器包括麦克风,并且其中所述音频换能器信号包括来自所述USB音频附件设备的用户的语音信号。
3.根据权利要求1或2所述的USB音频附件设备,其中在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上以一个或多个最大数据包大小的事务输出所述数字表示,以使得传输初始以比实时更快的速率发生,接着是一个或多个小于最大数据包大小的事务,以使得传输随后以等于实时的速率发生。
4.根据前述权利要求中任一项所述的USB音频附件设备,其中所述接口电路系统能够操作以根据在所述USB-C连接器上接收的来自所述USB主机设备的控制信号选择其操作模式。
5.根据前述权利要求中任一项所述的USB音频附件设备,其中所述接口电路系统还能够操作在第二操作模式,在第二操作模式中,在所述USB-C连接器的第一引脚上输出所述音频换能器信号的模拟表示,并且在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上不输出所述音频换能器信号的数字表示。
6.根据前述权利要求中任一项所述的USB音频附件设备,其中所述接口电路系统还能够操作在第三操作模式,在第三操作模式中,在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上输出所述音频换能器信号的数字表示,并且在所述USB-C连接器的第一引脚上不输出所述音频换能器信号的模拟表示。
7.根据前述权利要求中任一项所述的USB音频附件设备,其中在第一操作模式中,使用USB音频类的一个版本或USB通信设备类的一个版本在所述USB-C连接器上输出所述音频换能器信号的数字表示。
8.一种USB主机设备,包括:
一个USB-C连接器,能够连接到USB音频附件设备;以及
处理电路系统,被耦合到所述USB-C连接器,
其中所述处理电路系统操作以在所述USB-C连接器的第一引脚上从所述USB音频附件设备接收音频换能器信号的模拟表示,同时在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上从所述USB音频附件设备接收所述音频换能器信号的数字表示,并且
其中所述处理电路系统操作以选择性地处理所述音频换能器信号的模拟表示和数字表示中的选定的一个。
9.根据权利要求8所述的USB主机设备,其中所述处理电路系统操作以选择所述音频换能器信号的模拟表示作为输入以用于检测始终监听的语音或始终在线语音处理的语音中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的USB主机设备,其中所述处理电路系统操作以响应于检测到使用所述音频换能器信号的模拟表示的音频输入选择所述音频换能器信号的数字表示。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的USB主机设备,还包括一个或多个开关,以在所述USB-C连接器的一个或多个引脚与主机编解码器之间建立模拟信号路径。
12.根据权利要求11所述的USB主机设备,其中所述处理电路系统操作以响应于选择所述音频换能器信号的数字表示禁用所述模拟信号路径和所述主机编解码器。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的USB主机设备,其中使用USB音频类的一个版本或USB通信设备类的一个版本接收所述音频换能器信号的数字表示。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的USB主机设备,其中所述处理电路系统被配置成处理所述音频换能器信号的模拟表示以执行第一处理步骤,并且被配置成处理所述音频换能器信号的数字表示以执行第二处理步骤。
15.根据权利要求14所述的USB主机设备,其中响应于所述第一处理步骤的积极结果启动所述第二处理步骤。
16.根据权利要求14或15所述的USB主机设备,其中在所述第二引脚和所述第三引脚上的数字链路处于非操作低功率状态,同时所述处理电路系统执行所述第一处理步骤。
17.根据权利要求8-16中任一项所述的USB主机设备,其中在所述USB-C连接器的第二引脚和第三引脚上以一个或多个最大数据包大小的事务接收所述数字表示,以使得接收初始以比实时更快的速率发生,接着是一个或多个小于最大数据包大小的事务,以使得接收随后以等于实时的速率发生。
18.一种用于处理通过USB-C连接器的模拟换能器信号的方法,包括:
经由所述USB-C连接器的一个或多个引脚接收所述模拟换能器信号;
通过所述USB-C连接器的至少两个引脚上的数字链路接收所述模拟换能器信号的数字表示;
其中耦合到USB-C连接器的USB-C主机选择性地处理所述模拟换能器信号和所述模拟换能器信号的数字表示中的至少一个,以实现USB-C通信的低功率消耗。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号以执行第一处理步骤,然后所述USB-C主机处理所述模拟换能器信号的数字表示以执行第二处理步骤。
20.根据实施方案19所述的方法,其中以一个或多个最大数据包大小的事务接收所述数字表示,以使得传输比实时更快发生,接着是一个或多个小于最大数据包大小的事务,以使得传输等于实时发生。
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