CN113704146A - 用于音频数据传送的连接器 - Google Patents

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CN113704146A CN202111056188.8A CN202111056188A CN113704146A CN 113704146 A CN113704146 A CN 113704146A CN 202111056188 A CN202111056188 A CN 202111056188A CN 113704146 A CN113704146 A CN 113704146A
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Abstract

此申请涉及用于在主机设备(400)和外围设备(300)之间经由该主机设备的USB Type‑C连接器(100；304)传送数据的方法和装置。描述了一种具有用于在该主机设备的电路系统和所述USB Type‑C连接器的触点(101)之间建立信号路径的路径控制器(309，310；706)的数据控制器。该路径控制器可操作在至少第一模式和第二模式。在第一模式中，该路径控制器建立到该USB Type‑C连接器的至少第一触点、第二触点、第三触点和第四触点(A6，A7，B6，B7)中的每一个的单独的信号路径，并且多个所建立的信号路径用于传送模拟音频数据。在第二模式中，该路径控制器建立仅到所述第一至第四触点的一个子集的一对信号路径，以提供差分数字数据路径。

Description

用于音频数据传送的连接器
本申请是于2016年2月24日提交的名称为“用于音频数据传送的连接器”的发明专利申请201680012262.7的分案申请。
技术领域
本公开内容的代表性实施方案的领域涉及与用于音频数据传送的连接器有关或相关的方法、装置或实施方式，尤其涉及多个模拟音频数据信道的双向传送，特别涉及经由通用数据连接器或多功能数据连接器的传送。
背景技术
许多现代电子设备具有与外部或外围音频设备相连接的设施。例如，移动电话、平板计算机、膝上型计算机、mp3播放器等是可与外围音频设备(诸如头戴式受话器(headset))一起操作的电子设备的实例，所述外围音频设备例如在该电子设备外部且远离该电子设备。外围设备(诸如头戴式受话器)通常可以包括用于音频回放的单声道扬声器或立体声扬声器并且可能包括用于语音通信的麦克风。
这样的外部外围音频设备常常经由对接连接器(诸如插头(plug)和插孔(socket)布置)连接。例如，许多音频外围设备(诸如头戴式受话器)具有用于连接到主机电子设备上的合适的插座(jack)插孔的插座插头，诸如3.5mm插座插头。用于插座插头以及其相关联的插孔的众所周知的布置是TRRS(头-环-环-套(Tip-Ring-Ring-Sleeve))，该布置具有用于左音频、右音频、麦克风和接地的四个触点。在一个已知布置中，端(T)和第一环(R1)被用于左(L)音频和右(R)音频(例如左扬声器和右扬声器)，其中第二环(R2)用于麦克风(M)，套(S)用于接地回路(G)。将理解，针对左音频触点和右音频触点、麦克风触点和接地触点的不同布置也是可能的。这提供了从主机设备到外围设备的两个信道的模拟音频数据传送和从外围麦克风到主机设备的单个信道的模拟音频数据传送。
一些外围设备(诸如头戴式受话器)可以包括被设置成用于噪声消除的一个或多个麦克风，所述一个或多个麦克风远离被设置成用于语音通信的任何麦克风并且因此对于所述任何麦克风而言是附加的。例如，头戴式受话器可以包括一个或多个附加的麦克风以用于检测环境噪声，以使得可以将补偿信号添加到回放音频从而抵消环境噪声。
典型地，在外围设备自身中执行噪声消除。因此，用于生成合适的消除信号的电子器件可以被设置在头戴式受话器自身中，例如在导线连接到多个麦克风的电缆中的软件狗(dongle)中。因为噪声消除电子器件需要电力，所以用于电子器件的壳体还要求包括电池，使得它相对庞大且笨重，这对于头戴式受话器可能是不期望的。
为了避免这种情况，已经提出了将噪声消除电子器件设置在主机设备(例如电话手持设备)中。然而，这将需要经由音频插座的额外连接来允许从噪声消除麦克风到主机设备的音频数据传送。
已经提出了多种解决方案，包括具有额外的极的非标准插座或具有不止一个插头的插座布置。然而，没有出现任何标准布置。
便携式音频设备还可以具有多极插孔，以允许它们被安装在插接站或者诸如此类中。然而，用于附接到这些插孔的插座插头通常体型较大，并且连接在机械上不够鲁棒从而不能可靠地应对在许多使用模式下(例如在口袋中)附接到设备的插座所遭遇的拉动和扭转。
发明内容
本发明的实施方案提供了用于传送多个信道的模拟音频数据的方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制主机设备和外围设备之间经由该主机设备的USB Type-C连接器的数据传送的数据控制器，该数据控制器包括：
一个路径控制器，用于在该主机设备的电路系统和所述USB Type-C连接器的触点之间建立信号路径，
其中该路径控制器可操作在至少第一模式和第二模式，
其中：
在第一模式中，该路径控制器建立到该USB Type-C连接器的至少第一触点、第二触点、第三触点和第四触点中的每一个的单独的信号路径，其中多个所述信号路径用于传送模拟音频数据；并且
在第二模式中，该路径控制器建立仅到所述第一至第四触点的一个子集的一对信号路径，以提供差分数字数据路径(differential digital data path)。
该USB Type-C连接器可以包括第一行触点和第二行触点，并且所述第一触点和所述第二触点可以是所述第一行的中心的两个触点，并且所述第三触点和所述第四触点可以是所述第二行的中心的两个触点。
在第一模式中，该路径控制器可以附加地建立到该USB Type-C连接器的至少第五触点或第六触点中的一个的单独的模拟信号路径。
在一些实施方案中，当进入第一模式时，该数据控制器可以被配置成确定用于该外围设备的连接配置，其中该连接配置指示该USB Type-C连接器的所述第一至第四触点中的每一个是被连接到该外围设备的麦克风还是连接到扬声器。该路径控制器可以基于确定的连接配置来建立第一模式中的信号路径。
该数据控制器可以包括一个发现模块，该发现模块被配置成监测该USB Type-C连接器的至少一个触点的电性能，以确定用于那个触点的连接类型。该发现模块可以被配置成，当进入第一模式时，监测该USB Type-C连接器的所述第一至第四触点中的至少一个的电性能，以确定相应的触点是被连接到该外围设备的麦克风还是连接到扬声器。该发现模块可以附加地或替代地被配置成确定该USB Type-C连接器的至少两个预先确定的附加触点中的哪一个是连接到用于该外围设备的接地回路的接地触点。该路径控制器还可以可操作以建立到所述确定的接地触点的接地路径。该发现模块可以例如被配置成确定该USBType-C连接器的第五触点或第六触点中的哪一个被连接到麦克风，并且将所述第五触点或所述第六触点中的另一个识别为接地触点。
该数据控制器可以被配置成基于确定的用于该USB Type-C连接器的至少一个触点的连接类型和多个预先确定的可能连接配置来确定连接配置。
在一些实施方案中，该数据控制器可以包括一个连接到该USB Type-C连接器的开关阵列，并且该路径控制器可控制该开关阵列以提供至少一些在所述第一模式中的所述信号路径。该开关阵列可以包括第一组开关，所述第一组开关可操作在第一模式：在第一开关状态中，将所述第一触点连接到第一信号路径，将所述第二触点连接到第二信号路径，并且将所述第三触点连接到第三信号路径，将所述第四触点连接到第四信号路径；并且在第二开关状态中，将所述第一触点连接到所述第三信号路径，将所述第二触点连接到所述第四信号路径，并且将所述第三触点连接到所述第一信号路径，将所述第四触点连接到所述第二信号路径。
在一些实施方案中，该路径控制器可以可操作在第一模式，以启用或禁用主机设备的一个或多个音频部件从而建立所述单独的信号路径。
该路径控制器可以包括一个USB物理控制器。
第一模式中的所述信号路径中的至少一个可以是扬声器信号路径，用于传送来自该主机设备的放大器的模拟音频信号以驱动该外围设备的扬声器。第一模式中的所述信号路径可以包括用于左立体声音频信号和右立体声音频信号的两个扬声器信号路径。该路径控制器可以可操作在第一模式以建立到所述第一触点和所述第二触点的或者到所述第三触点或所述第四触点的两个扬声器信号路径。
附加地或替代地，第一模式中的所述信号路径中的至少一个是麦克风信号路径，用于将从该外围设备的麦克风接收的音频信号传送到该主机设备中的音频处理电路系统。至少一个麦克风信号路径可以是用于传送从该外围设备的麦克风接收的模拟音频信号的模拟信号路径和/或至少一个麦克风信号路径可以是用于传送从该外围设备的至少一个数字麦克风接收的数字音频信号的数字信号路径。在任一情况下，至少一个麦克风信号路径可以是用于从噪声消除麦克风接收的音频信号的信号路径，并且所述音频处理电路系统包括噪声消除电路系统。第一模式中的信号路径可以包括用于从左噪声消除麦克风和右噪声消除麦克风接收的音频信号的两个麦克风信号路径，在该情况下该路径控制器可以可操作在第一模式以建立到所述第一触点和所述第二触点或者到所述第三触点或第四触点的两个麦克风信号路径。
第二模式中的所述第一至第四触点的一个子集可以是包括所述第一触点和所述第二触点而不包括所述第三触点和所述第四触点的第一子集或包括所述第三触点和所述第四触点而不包括所述第一触点和所述第二触点的第二子集。
在一些实施方案中，该路径控制器还可以可操作在第三模式以仅建立到所述第一至第四触点的两个模拟信号路径，用于将左模拟立体声音频数据和右模拟立体声音频数据传送到外围设备的扬声器。
实施方案还提供了一种电子设备，包括：一个USB Type-C连接器；以及上文所讨论的变体中的任一个的数据控制器。
该电子设备还可以包括一个音频编解码器并且该路径控制器可以被配置成，在第一模式中，在该USB Type-C连接器和该音频编解码器之间建立所述信号路径。该电子设备还可以包括一个USB控制器，并且该路径控制器可以被配置成，在第二模式中，在该USBType-C连接器和该USB控制器之间建立所述信号路径。
该电子设备可以是以下项中的至少一个：便携式设备；电池供电设备；通信设备；计算设备；移动电话；膝上型计算机、笔记本计算机或平板计算机；个人媒体播放器；游戏设备；以及可穿戴设备。
在第二方面，提供了一种用于控制主机设备和外围设备之间经由该主机设备的USB Type-C连接器的音频数据传送的音频控制器，该音频控制器包括：
一个路径控制模块，用于在该主机设备的音频电路系统和所述USB Type-C连接器的触点之间建立音频信号路径，
其中该路径控制模块可操作在第一模式以建立到该USB Type-C连接器的至少四个触点中的每一个的单独的音频信号路径，其中多个所述音频信号路径用于传送模拟音频数据。
在第一模式中，该路径控制器可以可操作以建立到该USB Type-C连接器的五个触点的音频信号路径。该路径控制器还可以可操作以建立到该USB Type-C连接器的一个触点的接地路径，以提供用于该外围设备的接地回路。
该音频控制器可以包括一个接地发现模块，该接地发现模块被配置成确定该USBType-C连接器的至少两个预先确定的触点中的哪一个被连接到用于该外围设备的接地回路，并且该路径控制模块可以响应于该接地发现模块来建立适当的信号路径。该接地发现模块可以被配置成，确定该USB Type-C连接器的两个预先确定的触点中的哪一个表现出与麦克风相关联的阻抗，并且将所述触点关联为麦克风触点，将所述两个预先确定的触点中的另一个关联为接地触点。该路径控制模块可以被配置成，基于USB连接器的哪个触点被识别为连接到该外围设备的接地回路，将该USB Type-C连接器的一组预先确定的触点中的每一个关联为用于从该外围设备的麦克风接收音频信号的麦克风触点或关联为用于传输音频信号以驱动该外围设备的扬声器的扬声器触点。
附加地或替代地，该音频控制器可以包括一个换能器发现模块，该换能器发现模块被配置成，确定该USB Type-C连接器的一组预先确定的触点中的每一个是被连接到该外围设备的麦克风还是扬声器，并且该路径控制模块可以响应于该接地发现模块来建立合适的信号路径。该换能器发现模块可以被配置成，确定该组预先确定的触点中的哪一个表现出与麦克风相关联的阻抗并且将所述触点关联为麦克风触点，以及确定该组预先确定的触点中的哪一个表现出与扬声器相关联的阻抗并且将所述触点关联为扬声器触点。
第一模式中的所述信号路径中的至少一个可以是用于传送来自该主机设备的扬声器的模拟音频信号以驱动该外围设备的扬声器的扬声器信号路径。第一模式中的所述信号路径可以包括用于左立体声音频信号和右立体声音频信号的两个扬声器信号路径。
第一模式中的所述信号路径中的至少一个可以是用于将从该外围设备的麦克风接收的音频信号传送到音频处理电路系统的麦克风信号路径。至少一个麦克风信号路径可以是用于传送从该外围设备的麦克风接收的模拟音频信号的模拟信号路径和/或至少一个麦克风信号路径可以是用于传送从该外围设备的至少一个数字麦克风接收的数字音频信号的数字信号路径。在任一情况下，至少一个麦克风信号路径可以是用于从噪声消除麦克风接收的音频信号的信号路径，并且该音频处理电路系统可以包括噪声消除电路系统。
在一些实施方案中，在第一模式中，所述信号路径可以包括：两个扬声器音频信号路径，用于将左立体声模拟音频信号和右立体声模拟音频信号传送到该外围设备的相应的扬声器；以及两个麦克风信号路径，用于传送从该外围设备的与该外围设备的扬声器相关联的噪声消除麦克风接收的音频信号。
在另一个方面，提供了一种用于音频数据传送的装置，包括：第一连接器，用于与对应的USB Type-C连接器对接；其中该装置可操作以在使用中建立用于经由该第一连接器传送音频数据的至少四个单独的信号路径，其中多个所述音频信号路径用于传送模拟音频数据。
在又一个方面，提供了一种音频附件设备，包括：至少四个音频换能器；第一连接器，以及用于在该第一连接器的单独的触点和所述至少四个音频换能器中的每一个的相应触点之间传送音频信号的信号路径；其中该第一连接器与USB Type-C连接器兼容并且至少多个所述信号路径是用于传送模拟音频信号的信号路径。
该第一连接器可以包括两行触点并且所述信号路径中的相应的一个可以在所述两行的每一行的中心的两个触点中的每一个和所述至少四个音频换能器中的相应的一个之间延伸。
在另一个方面，提供了一种电子设备，包括：第一连接器，具有用于连接到外围设备的多个触点；一个开关阵列，将该第一连接器的触点连接到该设备的电路系统；以及一个连接器控制器，该连接器控制器可操作以控制该开关阵列操作该第一连接器用于传送数字数据；其中该控制器还可操作在模拟模式以将该开关阵列配置成在该设备的音频电路系统和该第一连接器的触点之间提供至少四个单独的音频信号路径，其中多个所述音频信号路径用于传送模拟音频数据。
实施方案还涉及一种装置，包括：
第一连接器，具有至少第一组八个触点，所述第一组八个触点被定位成在一个平面中关于第一轴线表现出旋转对称，使得该第一连接器在使用中可以在两个可能的定向中的任一个定向上与外围设备的具有对应的一组八个触点的连接器对接；
一个控制器，用于基于确定当与连接器或外围设备对接时连接到所述第一组触点中的至少一些触点的负载来控制到所述第一组中最接近所述第一轴线的至少四个触点的信号路径的配置。
所述控制器可以通过监测当与连接器或外围设备对接时在所述第一组触点中的至少一些触点处检测到的电性能来确定连接到所述触点的负载。所述控制器可以确定连接到所述第一组中的最接近所述第一轴线的四个触点中的至少一个触点的负载。
在另一个方面，提供了一种具有USB Type-C连接器的装置中的音频数据传送的方法，该方法包括：
检测需要模拟信号路径的外围设备经由该USB Type-C连接器连接到所述装置；
确定用于该外围设备的连接配置；以及
基于该连接配置来建立到该USB Type-C连接器的触点的合适的信号路径；
其中建立所述信号路径包括建立到该USB Type-C连接器的触点中的至少四个中的每一个的单独的信号路径，其中多个所述信号路径用于传送模拟音频数据。
确定连接配置可以包括确定连接在该USB Type-C连接器的第一触点、第二触点、第三触点和第四触点中的至少一个处的外围设备的负载类型，其中所述第一触点和所述第二触点是第一行触点中的中心触点并且所述第三触点和所述第四触点是第二行触点中的中心触点。建立所述信号路径可以包括建立到所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点和所述第四触点中的每一个的单独的信号路径。
附图说明
现在将仅通过实施例的方式参考附图描述本发明的实施方案，其中：
图1例示了USB Type-C连接器布置；
图2例示了USB Type-C音频插座适配器；
图3例示了根据本发明的一个实施方案的连接器布置；
图4例示了具有根据本发明实施方案的连接器布置的外围设备和主机设备；
图5例示了根据本发明的一个实施方案的设备发现和配置方法的流程图；
图6例示了根据本发明的另一个实施方案的外围设备；以及
图7例示了主机设备的一个实施例。
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包含。
本发明的实施方案涉及用于利用多个模拟信道的模拟数据传送(特别是音频数据)的方法和装置。一些实施方案提供了在每个方向上利用多个模拟信道的双方向数据传送。因此，实施方案不仅允许主机设备经由多个模拟信号路径将多个信道的音频数据传送到外围设备(诸如头戴式受话器)而且允许经由单独的多个模拟信号路径从外围设备接收多个信道的音频数据，因此允许在每个方向上利用多个模拟信道的同时双向传送。从外围设备接收的多个模拟音频信道可以包括用于噪声消除的至少一个模拟麦克风数据信道。然而，在一些实施方案中，在一个方向上可以存在不止三个模拟音频信道。
在一些实施方案中，数据传送可以经由主机设备的第一连接器，该第一连接器被设置为多功能连接器或通用连接器。换句话说，该第一连接器可以不是专用模拟音频连接器。在至少一些实施方案中，主机设备的第一连接器还可以运行作为用于数字数据传送的连接器。在一些实施方案中，该连接器可以是USB兼容连接器并且可以例如作为USB Type-C连接器操作或可以与USB Type-C连接器兼容。
最近，提出了一种新的紧凑的24针USB Type-C连接器。该USB Type-C连接器是可逆连接器，即它是旋转对称的(具有2阶的旋转对称)并且被设计成可以与在任一可能的对接定向上与Type-C接受器(receptacle)对接的Type-C插座一起操作。该Type-C连接器被设计成适合于根据目前的用于高数据速率传送的USB 3.1规范的数据传送并且该USB Type-C连接器例如特别适合于以高数据速率传递数字数据，例如适合于视频数据传输。
如在本公开内容中使用的，术语“USB Type-C”或仅“Type-C”应被认为是指与USBType-C规范兼容，在写本文时，所述USB Type-C规范可得自(在写本文时)USB组织网站：http://www.usb.org/developers/docs/的“Universal Serial Bus Type-C Cable andConnector Specification”版本1.0，2014年8月11日，其内容通过引用的方式纳入本文。术语Type-C应被认为意指可以与上述版本1.0规范兼容或者可以与未来可能修改的该规范兼容的任何连接器。本发明的各方面还可应用于其他类似的现有的或未来的连接器且特别是任何未来的旋转对称的连接器。
图1例示了USB Type-C连接器100的原理。该连接器具有两行针或触点101，其中每一行中有十二个针。注意，如在此说明书中使用的，与连接器相关的术语“针(pin)”应意指当连接器被正确地对接时可以与另一个连接器的对应的端子建立电连接的电端子，并且术语“触点(contact)”应意指相同的意思。所述针被布置成使得所述行(2阶)旋转对称。按照惯例，一行中的针被识别为A1到A12，并且另一行的针被标记为B1到B12。为了易于参考，所述针被编号使得Type-C接受器(即例如设置在主机设备中的插孔或类似类型的对接连接器)的针与可以和对接连接器对接的Type-C插头的针具有相同的编号。接受器的针的编号可以以大致顺时针方式增加，如图1中所例示的，即图1例示了看向Type-C接受器的口的视图的针标记。对于Type-C插头，编号——如从看向该插头的视图看到的——相反将在逆时针方向上增加。因此，比方说接受器的针A3将与对应的插头的针A3对接，或者如果在旋转定向上插入插头则与针B3对接。
Type-C连接器的针可以被设置成至少部分地由导引件102包围，该导引件102可以例如是插孔的壁或者插头的某个保护性/导引鞘(sheath)，其也可以是旋转对称的并且可以例如具有圆角矩形的形式。
如上文所提及的，该USB Type-C连接器被设计成适合于快速数字数据传送以及电力输送，并且可以被看作通用数据连接器或多功能数据连接器。虽然主要被设想用于数字数据传送，但是USB Type-C规范描述了可以通过使用具有用于标准3.5mm TRRS音频插座插头的插座插孔和USB-TypeC插头的单独的适配器经由主机设备的Type-C接受器将立体声头戴式受话器连接到主机设备。USB Type-C规范的附录A对此进行了描述(模拟附件适配器模式)。
图2例示了USB Type-C适配器如何可以被用来经由标准TRRS插座连接器连接到传统外围音频设备的一个实施例。图2例示了包括Type-C兼容插头202和用于接收3.5mm TRRS插座插头的插座插孔203的适配器201。在使用中，USB Type-C插头202可以被连接到主机设备的USB Type-C接受器204，并且插座插孔203可以与外围设备(诸如头戴式受话器)的插座插头(未示出)对接。实际上，该适配器的USB插头202可以经由合适的电缆(即在一端处具有USB Type-C插头且在另一端处具有非USB连接器的电缆)连接到插座插孔203。
在模拟附件适配器模式中使用Type-C连接器的每一行的中心的四个针，例如以提供接地路径和用于数据传送。适配器插头202的针A7和B7可以被短接在一起并且被连接到插座插孔的头触点。适配器插头202的针A6和B6可以被短接在一起并且被连接到插座插孔的第一环触点。这意味着，当对接时，接受器的针B7将在一个定向上经由插头202的针B7或者在另一个定向上经由插头202的针A7连接到插座插孔的头触点。同样地，接受器的针B6将与第一环触点接触。如常规的，头触点用于左音频数据且第一环触点用于右音频数据，并且因此可以经由接受器的针B7(或者等同地针A7)从主机设备传输用于左扬声器的模拟音频数据并且可以经由针B6(或者等同地针A6)传输用于右扬声器的模拟音频数据。
插头202的针A8被连接到套触点并且插头202的针B8被连接到第二环触点。当插头202与接受器对接时，接受器的针A8因此将根据定向被连接到套触点或第二环触点，其中接受器的针B8被连接到这两个触点中的另一个。如常规的，第二环触点和套触点被用于接收麦克风信号和用于附件的接地(被称为模拟接地)，然而不同的制造商具有不同的标准并且因此常规的是，主机设备能够确定触点是被用于麦克风信号还是被用于接地。因此，常规的发现技术可以在主机设备中被应用到由接收器针A8和/或B8建立的信号路径以确定哪个路径是麦克风路径哪个路径是接地。
为了识别和发现，适配器201包括连接在插头针A5和B5分别与插头针A1、B12、B1和A12之间的公共连接之间的阻抗205。当对接时，插头针A1、B12、B1和A12中的至少一个将被连接到接地，被称为数字接地。因此，通过检测当对接到适配器201时在接受器触点A5和B5上呈现的阻抗205，主机设备可以确定操作在模拟附件适配器模式，而不是其他正常USB相关模式。阻抗205具有小于1.2千欧姆的特征值。
因此，模拟附件适配器模式提供了使用USB Type-C连接器来发送传输和接收模拟音频数据操作外围音频设备的方法。该方法能够经由合适的适配器与具有两个扬声器和单个麦克风的外围设备进行数据传送。然而，应理解，虽然允许可能需要适配器与传统外围设备一起使用，但是另一些外围设备可以被设置有使用相同原理的USB Type-C连接器，允许经由固定式电缆直接连接，因此避免对插座插头和插座插孔的需要。
然而，数据传送仍被限制于从单个麦克风接收数据。未使用的针明确地未被连接，并且被专用于特定用途，诸如供电针或数字接地针或在如何被电端接中是关键的超高速USB数据信道。
如上文所提及的，本发明的一些实施方案涉及用于具有双向数据传送和在每个方向上具有多个模拟信道的模拟数据传送(特别是音频数据)的方法和装置。
图3例示了外围设备300如何可以经由USB Type-C兼容连接器连接到主机设备，其中多个信道的音频数据从外围设备或附件传送到主机设备传输的。外围设备或附件设备300可以包括经由连接303连接到USB Type-C兼容连接器(诸如USB Type-C兼容插头)的主体301。在一些实施方案中，USB Type-C插头可以被硬接线到附件主体301，并且因此连接303可以包括固定式电缆。然而，在一些实施方案中，Type-C插头302可以构成适配器的一部分并且可以具有用于连接到音频附件主体301的设备特定连接器，诸如插孔(在图3中未示出)。为了容易起见，将参考具有Type-C连接器的附件或外围设备(即插头302和连接303是附件300的一部分的情况)描述实施例。
在使用中，USB Type-C插头302可以与主机设备的USB Type-C接受器304对接。注意，为了易于例示，图3仅例示了插头302和接受器304的一些针，并且不试图示出先前所解释的旋转对称。
在图3的实施例中，音频附件或外围设备300包括用于立体声音频的扬声器305和用于语音通信的麦克风306。此外，该附件包括用于噪声消除的两个麦克风307——一个麦克风307用于一个扬声器的噪声消除，例如被定位成分别在左扬声器处和右扬声器处拾取环境噪声信号的麦克风或者用于扬声器的反馈噪声消除麦克风。因此，与参考图2所例示的附件不同，根据实施方案的附件可以包括不止三个音频换能器。
在图3的实施方案中，不是如参考图2所描述的那样将左扬声器连结到USB连接器的两个针A6和B6并且将右扬声器连结到两个针A7和B7，而是允许这四个针单独连接。
在图3中例示的实施例中，仍如之前那样，插头连接器302的针B6被连接到右扬声器，针B7被连接到左扬声器，但是针A6被连接到右噪声消除麦克风307，针A7被连接到左噪声消除麦克风307。
因此，当插头302与接受器304对接时，在插头相对于接受器的一个定向上，接受器针A6将与相应的插头触点A6对接，并且因此被连接到右扬声器，接受器触点B6将与相应的插头触点B6对接并且被连接到右噪声消除麦克风。在其他可能的定向上，替代地，接受器触点A6将与插头触点B6对接并且被连接到右噪声消除麦克风，并且接受器触点B6将与插头触点A6对接并且被连接到右扬声器。类似地，根据定向，接受器针A7将与插头针A7或B7对接并且被连接到左噪声消除麦克风或左扬声器，并且接受器针B7将与另一个触点对接。
因此，该主机设备可以包括用于控制主机设备和外围设备之间经由该主机设备的USB Type-C连接器的数据传送的数据控制器。该数据控制器可以包括用于在主机设备的电路系统和所述USB Type-C连接器的触点之间建立信号路径的路径控制器或路径控制模块。当主机设备被连接到需要模拟音频信号路径的附件设备时，该路径控制器能够操作在第一模式以建立用于传送模拟音频数据的多个信号路径。然而，与参考图2描述的操作相反，在第一模式中，该路径控制器能够操作在第一模式以建立到USB Type-C连接器的至少第一触点、第二触点、第三触点和第四触点中的每一个的单独的信号路径，所述触点可以例如是每一行的中心的两个触点，即触点A6、A7、B6和B7。
注意，如在本文中使用的，术语“信号路径”应指实际用于或意在用于传送数据的路径，并且应相应地解释音频信号路径。因此，这样的信号路径可以是传送数据以例如驱动扬声器或读出麦克风的路径。启用接地回路的连接——尽管对于部件的操作可能是必需的——不应被认为是用于传送数据的信号路径(尽管为了避免疑义，麦克风信号路径可以是假接地，例如用于独立于来自扬声器的接地回路连接到差分麦克风放大器输入)。同样地，单纯向部件提供供电电压的任何连接不会构成传送数据的信号路径(尽管为了避免疑义，麦克风信号路径可以是幻像电力供应，即经由相当大的源阻抗来提供电力供应电流，所述相当大的源阻抗两端的电压根据麦克风信号来调制，对于模拟驻极体麦克风这是司空见惯的)。
因此，在一些实施方案中，主机设备可以包括用于将USB接受器304的触点连接到主机设备中的合适信号路径的开关阵列309。该开关阵列309可以通过USB物理控制器或USB收发器或USB PHY 310来控制。因此，USB物理控制器310可以构成路径控制器的至少一部分。
然而，应理解，因为触点A6和B6以及触点A7和B7不再被短接在一起，所以对插头相对于接受器的180度旋转的不确定性需要某种电学确定方法。因此，主机设备可以被配置成确定用于外围设备的连接配置，即针A6、A7、B6和B7是被连接到外围设备的扬声器还是麦克风的指示。
因此，主机设备可以包括一个发现模块，该发现模块被配置成监测USB Type-C接受器304的至少一个触点的电性能以确定用于所述触点的连接类型。然后可以基于确定的用于USB Type-C连接器的至少一个触点的连接类型和预先确定的多个可能连接配置来确定连接配置。
在一个实施方案中，针A8和B8可以被用于语音麦克风和模拟接地。在一个实施方案中，附件设备300中的连接可以被约束使得仅允许相对于接地回路针的预先定义的布置。例如，插头302的提供接地回路的针可以被规定为总是与用于扬声器的触点在相同的一行针中。例如，如果插头针B8是接地回路，则B6和B7是扬声器触点并且A6和A7是用于噪声消除麦克风的触点并且A8是用于语音麦克风的触点。换句话说，针对所允许的附件设备的一组可能配置(即附件中的扬声器和麦克风的布置和它们到type-C插头的连接)可以被限制到例如仅一个允许的配置。因此，随后将该组可能连接限制到例如仅两种可能性，这是由于type-C插头到type-C接受器的两个可能的对接定向。
在这样的实施方案中，在使用中，主机设备可以确定接受器针A8或B8中的哪个对应于接地而不是麦克风阻抗，以确定插头的相对定向。例如，如果接受器针A8对应于接地，则接受器针A6和A7被连接到扬声器信号路径并且接受器针B6-B8被连接到麦克风。
然而，如果将要容许较宽范围的可能性，则可能需要其他电测量，比方说从其他触点到确定的接地线的阻抗。
已经确定了连接性(即对接的USB Type-C插头的连接配置)，对于到电路系统(诸如麦克风放大器和扬声器驱动放大器)或来自电路系统的连接可以合适地切换信号。
图4例示了根据本发明的实施方案如何可以配置附件或外围设备300和主机设备400。与先前参考较早的图所讨论的那些部件类似的部件由相同的附图标记来识别。
如以前，附件300具有type-C兼容连接器302用于连接到主机设备400的type-C接受器，并且在此实施例中除了语音麦克风306以外具有用于噪声消除目的麦克风307。
如以前，主机设备具有type-C接受器304。USB接口中的监督电路系统(未示出)可以检测定义的CC(配置信道)触点(针A5和B5)上的阻抗以感测附接的USB外围设备的存在和类型。因此，在type-C插头插入接受器304内时或在加电或重新启动时，主机设备的USB监督系统可以执行常规的USB Type-C发现。标准电缆检测(CD)功能可以通过主机来实施以确定插头是否被连接，以及确定是被连接到DFP(面向下游的端口)还是被连接到UFP(面向上游的端口)以及确定电缆的定向。此机制可以依赖于将上拉电阻和下拉电阻或电流源应用到CC1(A5)和CC2(B5)针以及感测与这些线相关联的多种电压点。
图5例示了根据本发明的一个实施方案的可以由主机设备实施的发现和配置方法。
在步骤501处，USB系统可以监测CC针(A5和B5)以监测插头的附接，例如通过监测电压。作为面向下游的端口，USB系统可以有效地寻找被连接到CC针的特征阻抗Rd或Ra(其中Rd和Ra在USB Type-C规范中被定义并且Rd>Ra)。如果确定存在连接，则在CC针处存在的阻抗的组合可以被用来确定连接类型和定向。因此，例如，阻抗Rd连接到一个CC针且另一个CC针开路定义了UFP被附接并且凭借哪个CC被连接到Rd来提供定向。阻抗Rd在一个针处且阻抗Ra另一个针处暗示供电电缆附接了UFP，而阻抗Ra在一个针处且另一个针开路暗示了供电电缆不具有UFP。
然而，如上文所描述的，如果针A5和B5二者都通过小于值Ra(其中Ra等于1.2千欧姆)的阻抗连接到数字接地，则可以启动“音频附件适配器模式”。因此，在步骤502处，可以确定是否两个CC针都具有低于特定值或阈值(即Ra)的阻抗。如果不是，则系统可以进入用于供电电缆和/或附接的UFP适当的模式，或者进入调试模式(如果两个阻抗指示附接了Rd)。因此，应理解，如果连接了适当的外围设备或集线器，则主机设备可操作在USB模式用于经由Type-C接受器进行数字数据传送。在该USB模式中，主机设备的路径控制器(例如USB物理控制器310)可以建立到针A6和A7或者替代地到针B6和B7的一对信号路径(但不是两对)以提供差分数据信号路径。
然而，如果两个CC针都具有低于特定值或阈值(即Ra)的阻抗，则主机设备可以进入模拟附件模式。这将改变四个中心针A6、A7、B6和B7中的至少一些的用途以将模拟信号带到音频编解码器401和/或携带来自音频编解码器401的模拟信号。在模拟操作模式中，音频控制器可以控制合适的信号路径的建立，该音频控制器可以至少部分地由音频编解码器401来实施。
注意，USB监督系统可以用信号通知USB插头到音频编解码器401的附接或移除。附加地或替代地，在USB插头被连接到适配器的情况下，检测可以依赖于合适的插座插头插入到适配器内，因此USB监督电路系统可以用信号通知插座插头的附接或移除。然而，为了更好地抑制在附接时和/或尤其是在分离时听得见的爆破声和滴答声，编解码器直接对此进行感测可能会更好。这避免了USB芯片中的感测电路系统——例如经由比方说一些合适的GPIO(通用输入输出)针——感测它与编解码器断开连接和通信所涉及的任何处理延时。应理解，许多现有的编解码器已经使用到接地的机械开关的触点来感测3.5mm插座的存在。因此，如图4中所例示的，开关阵列309可以包括用于将编解码器401连接到接受器304的CC针A5和/或B5的开关。在检测到连接了模拟音频外围设备300时，USB物理控制器310可以闭合此开关以启用通过编解码器的JACKDET模块进行插座检测(步骤503)(注意，如在本文中所使用的，术语“插座检测”应包括检测USB Type-C插头插入接受器和/或从接受器移除)。
一旦已经识别连接了模拟外围设备，USB物理控制器310和音频编解码器401就可以执行测试，以确定用于附接的外围设备的连接配置。如上文所描述的，这可能涉及确定USB Type-C接受器的触点中的至少一些连接到的负载(如果有的话)的类型。基于允许的设备配置和接受器中的插头的两种可能的对接定向，可存在有限的一组可能连接配置，并且该方法可涉及确定用于特定数目的触点的负载类型直到正确地识别连接配置的发现模块。
发现模块可以确定接受器针A8和B8中的哪一个被连接到接地，哪一个被连接到语音麦克风。该发现模块可以包括麦克风检测模块MICDET，该麦克风检测模块可以通过适当地控制开关阵列309依次连接到针A8或B8直到检测到相关的语音麦克风针。
针A8和B8中的一个然后可以被连接(504)到来自附件的公共接地回路，被称为模拟接地或AGND。用于语音麦克风和输出放大器的麦克风偏置可以被连接到另一个针。
在一些实施方案中，发现过程可以指示连接的附件的类型以及该附件是否包括噪声消除麦克风。如果存在噪声消除麦克风，则如上文所提及的，在一些实施方案中，对接地回路的位置的识别可以限定用于扬声器和噪声消除麦克风的连接，并且因此在此阶段USB物理控制器可以切换开关阵列309以提供相关的连接。换句话说，可以以某种方式用信号通知附件的配置(或者被限制于仅一个允许的配置)并且因此确定连接配置可以仅涉及确定插头相对于插孔的定向，这可以例如通过定位接地触点来识别。
然而，在一些实施方案中，确定type-C接受器的特定触点是被连接到扬声器还是被连接到麦克风可能是必需的。例如，在图4中例示的实施例中，可能需要在步骤506中确定对应于扬声器的触点和对应于噪声消除麦克风的触点。这可能例如涉及测试多个触点(例如测试耳机是被连接到接受器针A6还是被连接到接受器B6)的换能器检测模块，例如编解码器401中的耳机检测模块HPDETECT。
例如，考虑到主机设备可以经由适配器(诸如图2中例示的)连接到传统附件设备或连接到附件(诸如图4中例示的)。在两种情形中，在CC针A5和B5二者上都存在低于Ra的电阻可以指示需要模拟信号路径。在两种情形中，针A8和B8各自被连接到模拟接地和语音麦克风中的相应的一个，因此发现模块可以确定哪个针被连接到哪个负载。为了区分经由适配器连接的传统附件和图4中的附件，可以确定连接到针A6和B6(或者B7)的负载。如果这两个针都被连接到扬声器，则可以确定(在此情形中)接受器被连接到传统附件。然而，如果这些针中的一个被连接到麦克风，则这可以指示如图4中示出的附件。已经确定了附件是诸如图4中示出的附件并且已经确定了针A6或B6中的哪一个对应于麦克风，则连接配置可以是清楚的并且数据控制器则可以知道哪些触点对应于哪个扬声器和哪些触点对应于哪个噪声消除麦克风。
可以通过监测触点的电性能(例如阻抗)来以多种方式确定触点是被连接到麦克风还是被连接到头戴式受话器。例如，电流可以被注入具有也被切换用于接地回路路径的已知接地触点的一个端子，并且可以在输入端子和/或可能的某个其他端子处监测电响应。
一旦建立了扬声器触点和噪声消除触点的定向，路径控制器或路径控制模块就可以相应地配置(507)开关阵列，例如编解码器401的路径控制模块可以生成用于USB物理控制器310的合适的控制信号和/或控制编解码器的音频电路系统的状态以建立所需的信号路径。
然后音频数据传送可以从监测(508)用于按钮按压的语音麦克风信道开始，如本领域已知的。
注意到，实际上，在AGND接地开关的两端可能存在一些电压降。这可以引起从扬声器到麦克风或从麦克风到扬声器的串音(cross talk)。可以通过将在AGND节点上形成的电压作为反馈电压添加到由耳机放大器输出的驱动电压来降低这样的串音。因此，如图4中例示的，可存在在使用中可连接到相关的接地针A8或B8的反馈信号路径HPFB。
开关阵列309可以包括任何合适的开关的阵列，并且通常可以包括MOS开关或传输门。在对外围设备的可允许配置具有合适的限制(例如头戴式受话器部件和连接到头戴式受话器的type-C插头的针之间的连接)下，主机设备的开关可以是联动的，如图3或图4中例示的。然而，在一些实施方案中，可以存在一系列可能的不同头戴式受话器连接并且开关阵列可以允许接受器的多个针被独立地连接到主机设备内的许多不同的信号路径。例如，一些接受器针可以被连接到可能的MIC放大器或多种耳机驱动器的一种选择。
图4例示了在例示的信号线中的每个信号线中的开关。然而，在一些情况下，尤其是对于相对限制的可能外围配置，可以以其他方式实现开关动作，例如，使驱动器放大器或USB输出变为高阻抗，或者关断或仅忽略来自放大器的输出信号。特别地，语音麦克风放大器比方说可以具有从接受器针A8和B8馈入的差分输入且没有干预开关。在此情况下，代替根据哪个针被连接到外围设备的接地回路来交换信号路径AGND和MIC，主机设备的路径控制器可以替代地仅在放大器输出处或在下游的模拟或数字信号处理中安排放大器输出信号的极性的反转。
应注意，对于标准USB Type-C电缆和插头，则根据Type-C规范，在插头的B6和B7连接器上不存在USB信号。然而应理解，对于如上文所描述操作的主机设备，触点A6和B6(以及A7和B7)不可以被短接在一起，因此主机设备中的开关阵列309必须能够将正确的信号路径连接到对应于插头触点A6和A7的接受器触点。
应理解，上文所描述的连接仅是通过实施例的方式，并且外围设备或附件设备的音频部件和type-C连接器的针之间的其他可能连接是可能的。然而，一般而言，针A5和B5应被保留为CC针，并且优选地，任何模拟数据可以经由触点A6-A8和/或B6-B8并且尤其是经由触点A5、A6、B5和B6来传输。
此外，应理解，图3和图4例示了具有从主机设备到立体声扬声器的传出模拟连接和从多个麦克风到主机设备的传入模拟信号，所述传入模拟信号中的至少一些可以用于噪声消除。然而，应理解，可以启用麦克风和/或扬声器的其他组合，例如外围设备可以是不具有语音麦克风但是具有左噪声消除麦克风和右噪声消除麦克风的头戴式受话器。将进一步理解，该想法还可应用到模拟源和汇点的其他组合以及在任一方向流动的信号。
例如，外围设备可以是具有比方说5个麦克风的扬声器电话附件，其中经由插头针A6、A7、A8、B6和B7与B8上的接地回路启用与所述麦克风的模拟连接。
在一些实施方案中，外围设备可以包括至少一些电路系统，所述电路系统在使用中通过type-C连接器的电压总线针上提供的电压供电。type-C规范将针A9和B9标识为向用于电力输送的电压总线VBUS供电。因此，在一些实施方案中，主机设备可以在此VBUS连接上提供合适的电力，从而为外围设备中的芯片供电。
上文的讨论集中在建立多个模拟音频信道。然而，在一些实施方案中，除了一些模拟数据信道之外可以建立至少一个数字信道。
例如，图6例示了外围设备或附件(accessory)设备600，该外围设备或附件设备600具有左扬声器305和右扬声器305以及模拟语音麦克风306。然而，在此实施例中，附件600具有用于噪声消除的数字麦克风601。
在此实施例中，左扬声器和右扬声器可以被连接到该附件设备的type-C插头的针B6和B7，如先前所描述的，并且同样地，语音麦克风和接地回路可以被连接到针B8和A8。在此实施例中，两个数字噪声消除麦克风在针A7处被多路复用到下游的数字信号路径Dn上，其中经由针A6接收位时钟。语音麦克风偏置可以被用作到数字麦克风601的供电电压。
可以使用任何类型的合适的数字数据传送，例如针A6和A7可以被用来提供差分数字数据总线——其中数字部件从在针B8上的麦克风偏置供电和/或任何合适的单线数字数据协议可以被单独地实施在针A6和A7上。
因此，存在许多可以被启用的可能操作模式。下面的表1给出了主机设备的一些可能的操作模式的实施例和可能的针连接的一个实施例。
Figure BDA0003254704160000201
Figure BDA0003254704160000211
表1
模式1是模拟附件适配器模式，其中具有单个麦克风和标准3.5mm音频插座的立体声附件可以经由合适的适配器连接。模式2是具有立体声扬声器和单个麦克风的附件的类似操作模式，但是其中该附件自身具有type-C兼容连接器，即经由固定式电缆连接。
模式3是根据本发明的实施方案的第一模式的一个实施例，其中可以建立多达五个模拟音频信道，例如两个用于立体声音频的传出模拟信道和三个用于麦克风(包括例如左噪声消除麦克风和右噪声消除麦克风)的传入模拟信道。
模式4是既具有模拟信道(例如多达三个模拟信道)又具有多达两个数字信道的混合模式。例如，此模式不仅可以包括按照模式1的标准模拟信道而且可以包括用于携带数字通信信道的时钟信号和数据信号的两个数字导线，如所示出的，或者可能地替代地包括用于两个上文所述的单线数字通信信道。
如上文所提及的，本发明的实施方案因此提供了用于经由通用连接器或多功能连接器(诸如USB Type-C连接器)将外围设备连接到主机设备的方法和装置。各实施方案允许建立模拟数据信道，使得外围设备的音频部件可以通过主机设备和外围设备之间的模拟驱动/读取信号路径操作，并且提供比常规方法更多的数据信道。
实施方案允许使用如下音频附件设备，所述音频附件设备具有：至少四个音频换能器、与USB Type-C连接器兼容的第一连接器以及用于在所述第一连接器的单独触点和所述至少四个音频换能器中的每一个的相应的触点之间传送音频信号的信号路径，其中至少多个所述信号路径用于传送模拟音频信号。
如所提及的，一个特定的应用是用于建立用于外围设备的至少立体声扬声器的模拟数据信道同时还建立用于从噪声消除麦克风读取数据的信道。
图7例示了主机设备400，该主机设备400可以例如是移动电话或移动计算设备，诸如膝上型计算机或平板计算机。该移动设备可以具有用于连接到外围设备或附件设备的连接器且所述连接器可以是type-C接受器304。在使用中，可以通过将附件的type-C插头302连接到主机设备的接受器304来将主机设备连接到附件300。插头302可以经由可以包括固定式电缆的连接303连接到附件300的其余部分。
type-C接受器可以被耦合到USB接口电路701，该USB接口电路701可以包括到USBType-C连接器的其他针(例如A2、A3、A4或A9、A10、A11)的高速USB 3.1接口。当模拟附件设备被连接时，接受器的合适的针可以如先前所描述的经由可以包括开关阵列309的路径控制器706被耦合到USB接口电路701和音频编解码器401。
该设备可以包括数据控制器电路系统，以控制从接受器到USB接口和音频编解码器的信号路径的发现和配置。此数据控制器电路系统可以被部分地或整体地纳入USB接口电路701、音频编解码器401、应用处理器703中的一个或多个或者路径控制器706自身中。例如，用于检测标准USB操作的电路系统可以被纳入USB接口电路系统中，但是一旦检测到模拟适配器附件模式，则控制基本上可以交给音频编解码器内的控制电路系统。
数据控制器电路系统可以被专门设计或被硬接线，以执行适当的功能，或者可以至少部分地包括通用可编程电路系统，该通用可编程电路系统可以根据存储在可以包括非易失性存储器元件的本地存储器702的一部分中的代码或指令来操作。
音频编解码器401可以将模拟音频数据传输到附件300，用于经由附件300的扬声器进行回放。音频数据可以包括来自存储在存储器702中的媒体文件的音频数据，可以直接或经由应用处理器703从该存储器接收所述音频数据。在一些实例中，音频数据可以由应用处理器703生成或者在来自应用处理器703的指令下由音频编解码器生成。音频数据可以是经由通信接口(诸如用于无线通信的天线704)接收的音频数据。
此外，音频编解码器401可以从附件300接收音频数据。此数据可以例如是来自语音麦克风的模拟语音数据、该模拟语音数据将经由天线704被传输、将被存储在存储器702中的媒体文件中或将被处理用于控制应用处理器703。音频编解码器401还可以从附件300的噪声消除麦克风接收音频数据。此数据也可以经由模拟数据路径传送，尽管对于附件600(诸如图6中例示的)，传入的噪声消除数据可以是数字的。编解码器401的噪声消除模块705可以确定适当的噪声消除信号并且相应地调制传出的模拟扬声器数据。
因此，本领域技术人员将认识到，上文所描述的装置和方法的这些方面(例如发现和配置方法)可以体现为处理器控制代码，例如在非易失性载体介质(诸如磁盘、CD-ROM或DVD-ROM、程序化存储器诸如只读存储器(固件))上或在数据载体(诸如光学信号载体或电信号载体)上。对于许多应用，本发明的实施方案将被实施在DSP(数字信号处理器)、ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)上。因此，代码可以包括常规编程代码或微代码或例如用于设立或控制ASIC或FPGA的代码。代码还可以包括用于动态地配置可重新配置的装置(诸如，可再编程逻辑门阵列)的代码。类似地，代码可以包括用于硬件描述语言(诸如VerilogTM或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言))的代码。如本领域技术人员将理解，代码可以被分布在彼此通信的多个耦合的部件之间。在适当的情况下，还可以使用在现场可(再)编程模拟阵列或类似的设备上运行以配置模拟硬件的代码来实施所述实施方案。
注意，如在本文中使用的，术语“模块”应被用来指可以至少部分地通过专用硬件部件(诸如自定义的电路系统)实施和/或至少部分地通过一个或多个软件处理器或在合适的通用处理器等上运行的合适的代码实施的功能单元或功能块。模块自身可以包括其他模块或功能单元。可以由不需要同地协作的多个部件或子模块提供模块并且模块可以被设置在不同的集成电路上和/或在不同的处理器上运行。
实施方案可以被实施在主机设备中，尤其是便携式和/或电池供电的主机设备，例如移动电话、音频播放器、视频播放器、PDA、移动计算平台，诸如例如膝上型计算机或平板计算机和/或例如游戏设备。本发明的实施方案还可以被整体地或部分地实施在可附接到主机设备的附件中，例如在有源扬声器或头戴式受话器等中。尤其是在更复杂的设备中，可以存在不止一个按照本发明的方面的USB Type-C连接器或类似的连接器以及相关联的信号路径和控制。
应注意，上文所提及的实施方案是例示本发明而不是限制本发明，并且在不偏离随附权利要求的范围的前提下，本领域技术人员将能够设计许多替代实施方案。词语“包括”不排除除了在权利要求中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在，“一”或“一个”不排除多个，并且单个特征或其他单元可以实现权利要求中列举的若干个单元的功能。权利要求中的任何附图标记或参考标注不应被解释为限制所述权利要求的范围。术语诸如“放大”或“增益”包括可能将小于1的比例系数应用到信号。

Claims (27)

1.一种用于控制主机设备和外围设备之间经由该主机设备的USB Type-C连接器的数据传送的数据控制器，该数据控制器包括：
一个路径控制器，用于在该主机设备的电路系统和所述USB Type-C连接器的触点之间建立信号路径，
其中该路径控制器能够操作在至少第一模式和第二模式，
其中：
在所述第一模式中，该路径控制器建立到该USB Type-C连接器的至少第一触点、第二触点、第三触点和第四触点中的每一个的单独的信号路径，其中多个所述信号路径用于传送模拟音频数据；并且
在所述第二模式中，该路径控制器建立仅到所述第一至第四触点的一个子集的一对信号路径，以提供差分数字数据路径。
2.根据权利要求1所述的数据控制器，其中该USB Type-C连接器包括第一行触点和第二行触点，并且所述第一触点和所述第二触点是所述第一行的中心的两个触点，并且所述第三触点和所述第四触点是所述第二行的中心的两个触点。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的数据控制器，其中在所述第一模式中，该路径控制器附加地建立到该USB Type-C连接器的至少第五触点或第六触点中的一个的单独的模拟信号路径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据控制器，其中当进入所述第一模式时，该数据控制器被配置成确定用于该外围设备的连接配置，其中该连接配置指示该USB Type-C连接器的所述第一至第四触点中的每一个是被连接到该外围设备的麦克风还是被连接到扬声器，且其中该路径控制器基于确定的连接配置来建立第一模式中的信号路径。
5.根据权利要求4所述的数据控制器，还包括一个发现模块，该发现模块被配置成监测该USB Type-C连接器的至少一个触点的电性能，以确定用于那个触点的连接类型。
6.根据权利要求5所述的数据控制器，其中该发现模块被配置成，当进入所述第一模式时，监测该USB Type-C连接器的所述第一至第四触点中的至少一个的电性能，以确定相应的触点是被连接到该外围设备的麦克风还是被连接到扬声器。
7.根据权利要求5或6所述的数据控制器，其中该发现模块被配置成确定该USB Type-C连接器的至少两个预先确定的附加触点中的哪一个是连接到用于该外围设备的接地回路的接地触点，并且该路径控制器还能够操作以建立到所述确定的接地触点的接地路径。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的数据控制器，其中该数据控制器被配置成基于确定的用于该USB Type-C连接器的至少一个触点的连接类型和多个预先确定的可能连接配置来确定连接配置。
9.根据任一项前述权利要求所述的数据控制器，其中该数据控制器包括一个连接到该USB Type-C连接器的开关阵列，其中该路径控制器控制该开关阵列以提供至少一些在所述第一模式中的所述信号路径。
10.根据权利要求9所述的数据控制器，其中所述开关阵列包括第一组开关，所述第一组开关能够操作在所述第一模式：
在第一开关状态中，将所述第一触点连接到第一信号路径，将所述第二触点连接到第二信号路径，并且将所述第三触点连接到第三信号路径，将所述第四触点连接到第四信号路径；并且
在第二开关状态中，将所述第一触点连接到所述第三信号路径，将所述第二触点连接到所述第四信号路径，并且将所述第三触点连接到所述第一信号路径，将所述第四触点连接到所述第二信号路径。
11.根据任一项前述权利要求所述的数据控制器，其中该路径控制器能够操作在所述第一模式，以启用或禁用主机设备的一个或多个音频部件从而建立所述单独的信号路径。
12.根据任一项前述权利要求所述的数据控制器，其中所述第一模式中的所述信号路径中的至少一个是扬声器信号路径，用于传送来自该主机设备的放大器的模拟音频信号，从而驱动该外围设备的扬声器。
13.根据任一项前述权利要求所述的数据控制器，其中所述第一模式中的所述信号路径中的至少一个是麦克风信号路径，用于将从该外围设备的麦克风接收的音频信号传送到该主机设备中的音频处理电路系统。
14.根据权利要求13所述的数据控制器，其中至少一个麦克风信号路径是用于传送从该外围设备的麦克风接收的模拟音频信号的模拟信号路径、用于传送从该外围设备的至少一个数字麦克风接收的数字音频信号的数字信号路径、或用于从噪声消除麦克风接收的音频信号的信号路径，并且所述音频处理电路系统包括噪声消除电路系统。
15.根据任一项前述权利要求所述的数据控制器，其中该路径控制器还能够操作在第三模式，以仅建立到所述第一至第四触点的两个模拟信号路径，用于将左模拟立体声音频数据和右模拟立体声音频数据传送到外围设备的扬声器。
16.一种电子设备，包括：
一个USB Type-C连接器；以及
根据任一项前述权利要求所述的数据控制器。
17.根据权利要求16所述的电子设备，还包括一个音频编解码器，其中该路径控制器被配置成在所述第一模式中在该USB Type-C连接器和该音频编解码器之间建立所述信号路径。
18.根据权利要求16所述的电子设备，还包括一个USB控制器，其中该路径控制器被配置成在所述第二模式中在该USB Type-C连接器和该USB控制器之间建立所述信号路径。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的电子设备，其中，该电子设备是以下中的至少一个：便携式设备；电池供电设备；通信设备；计算设备；移动电话；膝上型计算机、笔记本计算机或平板计算机；个人媒体播放器；游戏设备；以及可穿戴设备。
20.一种用于控制主机设备和外围设备之间经由该主机设备的USB Type-C连接器的音频数据传送的音频控制器，该音频控制器包括：
一个路径控制模块，用于在该主机设备的音频电路系统和所述USB Type-C连接器的触点之间建立音频信号路径，
其中该路径控制模块能够操作在第一模式以建立到该USB Type-C连接器的至少四个触点中的每一个的单独的音频信号路径，其中多个所述音频信号路径用于传送模拟音频数据。
21.根据权利要求20所述的音频控制器，其中在所述第一模式中，该路径控制器能够操作以建立到该USB Type-C连接器的五个触点的音频信号路径。
22.根据权利要求20或21所述的音频控制器，其中在所述第一模式中，该路径控制器还能够操作以建立到该USB Type-C连接器的一个触点的接地路径，从而提供用于该外围设备的接地回路。
23.根据权利要求22所述的音频控制器，包括一个接地发现模块，该接地发现模块被配置成确定该USB Type-C连接器的至少两个预先确定的触点中的哪一个被连接到用于该外围设备的接地回路，其中该路径控制模块响应于该接地发现模块建立合适的信号路径。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的音频控制器，包括一个换能器发现模块，该换能器发现模块被配置成确定该USB Type-C连接器的一组预先确定的触点中的每一个是被连接到该外围设备的麦克风还是被连接到扬声器，其中该路径控制模块响应于该接地发现模块建立合适的信号路径。
25.一种装置，包括：
第一连接器，具有至少第一组八个触点，所述第一组八个触点被定位成在一个平面中关于第一轴线表现出旋转对称，使得该第一连接器在使用中能够在两个可能的定向中的任一个定向上与外围设备的具有对应的一组八个触点的连接器对接；
一个控制器，用于基于确定当与连接器或外围设备对接时连接到所述第一组触点中的至少一些触点的负载来控制到所述第一组中最接近所述第一轴线的至少四个触点的信号路径的配置。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述控制器通过监测当与连接器或外围设备对接时在所述第一组触点中的至少一些触点处检测到的电性能来确定连接到所述触点的负载。
27.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述控制器确定连接到所述第一组中的最接近所述第一轴线的四个触点中的至少一个触点的负载。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160224504A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Blackberry Limited Device with an audio port changeable between data paths
KR102391100B1 (ko) 2015-06-10 2022-04-27 삼성전자주식회사 인터페이스 제공 방법 및 장치
US10141902B1 (en) * 2015-07-08 2018-11-27 Marvell World Trade Ltd. Apparatus for and method of generating output signal based on detected load resistance value
EP3264279A1 (en) * 2016-06-28 2018-01-03 Thomson Licensing Switch for reversible interface
KR101992036B1 (ko) * 2016-07-20 2019-06-21 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 이어폰 및 인터랙션 시스템
CN107645690A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 中兴通讯股份有限公司 音频切换方法及装置、Type‑C接口处理方法及装置
GB2552559A (en) * 2016-07-25 2018-01-31 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Connectors for data transfer
CN106253371A (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 北京小鸟看看科技有限公司 一种头戴显示供电系统
CN106095007A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 北京小鸟看看科技有限公司 一种头戴显示设备
KR102575430B1 (ko) * 2016-10-25 2023-09-06 삼성전자 주식회사 전자 장치와 전자 장치가 외부 장치의 접속 단자를 인식하는 방법
CN108268410B (zh) * 2016-12-30 2019-10-15 维沃移动通信有限公司 一种数据通信的方法及移动终端
CN106549463B (zh) * 2017-01-12 2023-09-26 东莞市太业电子股份有限公司 一种usb type-c pd旁路充电电路
US10237381B2 (en) * 2017-07-13 2019-03-19 Sorenson Ip Holdings, Llc Telephone receiver identification
US11055253B2 (en) * 2017-10-18 2021-07-06 Nvidia Corporation Method to increase the bandwidth of a USB-C connector
GB2567903A (en) * 2017-10-27 2019-05-01 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Socket monitoring
US20190261076A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-22 Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. Methods and apparatus relating to data transfer over a usb connector
CN110891225B (zh) * 2018-09-07 2022-02-25 中兴通讯股份有限公司 一种音频信号处理方法、装置、设备及存储介质
CN109918041B (zh) * 2019-03-15 2021-01-08 维沃移动通信有限公司 一种音频电路、相关设备及控制方法
CN109889942B (zh) * 2019-03-19 2022-06-10 维沃移动通信有限公司 一种Type-C转接线、控制方法及终端设备
KR20200116250A (ko) * 2019-04-01 2020-10-12 삼성전자주식회사 오디오 신호 송수신 방법 및 이를 수행하는 전자 장치
KR20210101553A (ko) * 2020-02-10 2021-08-19 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이를 이용한 usb 타입 c 커넥터에 연결된 오디오 출력 장치 인식 방법
CN112235687A (zh) * 2020-09-02 2021-01-15 北京握奇智能科技有限公司 一种通过usb接口的音频电路
CN114625236B (zh) * 2022-03-31 2023-11-21 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法和装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2599648Y (zh) * 2003-02-27 2004-01-14 深圳市联胜投资有限公司 一种网络随身听
JP5547372B2 (ja) * 2004-08-27 2014-07-09 トムソン ライセンシング データ・バスを介してディジタルおよびアナログのデータ通信を可能にするための装置および方法
US8909947B2 (en) * 2006-09-28 2014-12-09 Dell Products L.P. System and method for remote use of information handling system audio components
GB2453405B (en) * 2007-06-15 2012-08-08 Apple Inc Systems and methods for providing device-to-device handshaking through a power supply signal
CN101855610A (zh) * 2007-09-14 2010-10-06 松下航空电子公司 用于交通工具信息系统的媒体装置接口系统和方法
US9407034B2 (en) * 2007-09-14 2016-08-02 Panasonic Avionics Corporation Communication connector system and method
US8176214B2 (en) * 2008-10-31 2012-05-08 Silicon Image, Inc. Transmission of alternative content over standard device connectors
US8223986B2 (en) 2009-11-19 2012-07-17 Apple Inc. Electronic device and external equipment with digital noise cancellation and digital audio path
JP2013130898A (ja) * 2010-04-06 2013-07-04 Sanyo Electric Co Ltd 電子機器
US8998632B2 (en) * 2010-05-28 2015-04-07 Apple Inc. Dual orientation connector with external contacts
US8931962B2 (en) * 2010-06-18 2015-01-13 Apple Inc. Dual orientation connector with side contacts
TWI492463B (zh) * 2010-06-21 2015-07-11 Apple Inc 外部接觸插頭連接器
WO2012103383A2 (en) * 2011-01-26 2012-08-02 Zenith Investments Llc External contact connector
US20120275624A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Szuyu Ho Energy-saving audio-amplifier control device
US8708745B2 (en) * 2011-11-07 2014-04-29 Apple Inc. Dual orientation electronic connector
US8799527B2 (en) * 2012-09-07 2014-08-05 Apple Inc. Data structures for facilitating communication between a host device and an accessory
US9112327B2 (en) * 2011-11-30 2015-08-18 Apple Inc. Audio/video connector for an electronic device
CN102752682B (zh) * 2012-06-29 2015-07-29 歌尔声学股份有限公司 Usb接口复用的蓝牙耳机
RU2520184C1 (ru) 2012-12-28 2014-06-20 Алексей Леонидович УШАКОВ Гарнитура для мобильного электронного устройства
US9396148B2 (en) * 2014-03-24 2016-07-19 Nokia Technologies Oy System method for connecting USB Type-C devices by measuring predetermined test patterns between a plurality of connected accessories
US9652351B2 (en) * 2014-12-23 2017-05-16 Intel Corporation System to detect charger and remote host for type-C connector
US20190058617A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Qualcomm Incorporated Antenna and Cabling Unification
GB2567903A (en) * 2017-10-27 2019-05-01 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Socket monitoring

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