CN1304939C - 全数字式语音输出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的全数字式语音输出装置，具有：一通信介面连接器，用以电气连接计算机的通信介面；一通信介面转换器，用以将由计算机的通信介面所获得的信号及数据，转换成第二格式，及将送至计算机通信介面的信号及数据转换成第一格式；一数字信号转换器，用以将该第二格式的数字语音信号转换成第三格式数字信号，加以输出；一暂存器，用以储存由该通信介面转换器所送出的第二格式数字语音信号，以待该数字信号转换器处理；及一电源管理电路，用以自该通信介面连接器取得的电流，与该数字信号转换器所输出的第三格式数字信号一同输出；其中，该第三格式数字信号可直接驱动一喇叭或耳机。

Description

全数字式语音输出装置
技术领域
本发明是关于一种全数字式语音输出装置特别是关于通过计算机通信介面连接计算机设备的全数字式语音输出装置。
背景技术
传统的计算机语音系统是将数字语音信号转换成模拟格式输出至含有扩大器的喇叭，而使存在计算机内的数字语音文件所含内容，能在喇叭(或耳机)上播放。
图1即显示一种传统的计算机语音输出装置的系统图。如图所示，一个计算机语音输出装置包括一个数字模拟转换器2，建置或连接一计算机设备1，用以将自计算机1所输出的数字语音信号，转换成模拟格式；一扩大器3，用以将该数字模拟转换器2所产生的模拟信号，加以放大，输至后端的喇叭4；及一电源供应5，连接该扩大器3，以提供驱动该喇叭4所需的电力。在上述系统中，数字模拟转换器2可为一建置在计算机1中的适配卡，例如知名的声霸卡(Sound Blaster)，也可为建置在计算机1中或连接至该计算机1的芯片，例如AC97CODEC芯片等。由该数字模拟转换器2所输出的模拟信号，因强度甚小，必须利用扩大器3加以放大。此种使用扩大器的喇叭一般称为主动式喇叭。其重量较重，移动、携带均不便利。再者，该扩大器3需使用外接电源5，使得装置成本提高，且不利于携带。此外，如果该数字模拟转换器2建置于计算机中，则所输出的模拟信号易含有计算机设备1所产生的噪声，使其音质无法提高。
近年来由于通用串行总线(USB)介面的普遍化，业者乃推出所谓采用通用串行总线输出语音(USB audio)的产品。图2即显示一个USB audio输出装置的系统图。图中与图1相同的元件，均标以相同编号。如图2所示，一个USB语音输出装置，将数字模拟转换器2设于喇叭4端，而以缆线，通过计算机1的USB介面11连接到计算机1。在此种装置中需使用一USB介面转换器6，以将计算机所送出的USB标准信号转换成数字模拟转换器2可接受的格式。这种USB语音输出装置可以免除语音信号内的噪声，音质较为干净。再者，利用USB介面传送数字语音信号，也有便利的优点。不过，由于数字模拟转换芯片成本仍高，所制成的成品并不便宜。再者，此种输出装置仍使用扩大器3及外接电源5，可移植性仍无法满足消费者的需求。
因此目前有必要提供一种全数字式语音输出装置。
同时也必须有一种不必使用扩大器及外接电源的语音输出装置。
同时也需有一种成本低廉，音质提高的语音输出装置。
同时也必须有一种使用及携带均便利的语音输出装置。
发明内容
本发明的目的即在提供一种全数字式语音输出装置。
本发明的目的也在提供一种不必使用扩大器及外接电源的语音输出装置。
本发明的目的也在提供一种成本低廉，音质提高的语音输出装置。
本发明的目的也在提供一种使用及携带均便利的语音输出装置。
依据本发明的全数字式语音输出装置，具有：
一通信介面连接器，用以电气连接计算机的通信介面；
一通信介面转换器，用以将由计算机的通信介面所获得的信号及数据，转换成第二格式，及将送至计算机通信介面的信号及数据转换成第一格式；
一数字信号转换器用以将该第二格式的数字语音信号转换成第三格式数字信号，加以输出；
一暂存器用以储存由该通信介面转换器所送出的第二格式数字语音信号，以待该数字信号转换器处理；及
一电源管理电路，用以自该通信介面连接器取得的电流，与该数字信号转换器所输出的第三格式数字信号一同输出；
其中，该第三格式数字信号可直接驱动一喇叭(或耳机)。
本发明的全数字式语音信号输出装置另可包括一喇叭(或耳机)，而由该第三格式数字语音信号驱动发声。
上述及其它本发明的目的及优点可由以下具体实施例的详细说明并参照附图而更加清楚。
附图说明
图1显示一种传统的计算机语音输出装置的系统图。
图2显示一个USB audio语音输出装置的系统图。
图3表示本发明全数字式语音输出装置的系统图。
图4表示本发明全数字式语音输出装置的初始化流程图。
图中符号说明：
1 计算机
2 数字模拟转换器
3 扩大器
4 喇叭
5 外接电源
6 USB介面转换器
7 数字信号转换器
8 暂存器
9 电源管理电路
1O 通信介面连接器
11 通信介面(USB介面)
具体实施方式
经本发明人发现，数字化的潮流已随着网络的发达，逐渐取代旧有的模拟产品。数字信号一旦有错误，可以容易校正。而数字信号易于分割，其传输效率优于模拟信号。如果利用数字语音信号直接驱动，则喇叭并不需外接电源，仅利用计算机通信介面所供应的电流，即可发出所需的声音。其原因包括USB1.1的规格下，bus power(总线功率)最多允许不超过500mA的电流，只要将喇叭或耳机所消耗电流控制在此一范围之内，即可直接使用USB介面的电源。因此完成本发明。以下依据图式说明本发明的全数字式语音输出装置。
图3表示本发明全数字式语音输出装置的系统图。图中与图1、图2相同的元件，均标以相同的编号。如图所示，本发明的全数字式语音输出装置包括：一通信介面连接器10，用以电气连接计算机1的通信介面11；一通信介面转换器6，用以将由计算机1的通信介面11所获得的信号及数据，转换成第二格式，及将送至计算机1通信介面11的信号及数据转换成第一格式；一数字信号转换器7，用以将该第二格式的数字语音信号转换成第三格式数字信号，加以输出；一暂存器8，用以储存由该通信介面转换器6所送出的第二格式数字语音信号，以待该数字信号转换器处理；及一电源管理电路9，用以自该通信介面连接器10取得的电流，与该数字信号转换器7所输出的第三格式数字信号一同输出；其中，该第三格式数字信号可直接驱动一喇叭4(或耳机)。
本发明的全数字式语音信号输出装置另可包括一喇叭4(或耳机)，而由该第三格式数字语音信号驱动发声。
在上述装置中，该通信介面连接器10，针对该计算机1上通信介面11规格而设。目前最广为便用的通信介面，应属USB介面。因此该通信介面连接器10可为一USB连接器。因此，该第一格式即为USB介面标准。此外，其它已发生或未发生的通信介面，例如PS2、PCMCIA等，亦可适用。唯一的限制在于，本发明由于利用计算机通信介面11所提供的电源、驱动喇叭4，因此该通信介面应提供至少为5V的电压及500mA的电流。
而该通信介面转换器6用以在该数字信号转换器7与计算机1的通信介面11间，作数据及信号的转换，因此应具备在两者间转换数字的能力。例如，当该通信介面11为USB介面即，第一格式为USB介面标准，而该数字信号转换器7将计算机的PCM(pulse code modulation脉码调制)信号转换成PWM(pulse width modulation脉宽调制)信号时，该通信介面转换器6应可在USB标准信号与脉码调制信号间，进行转换。此时，该第二格式即为PCM格式，第三格式则为PWM格式。
数字信号转换器7的功用在将计算机所送来的数字信号，转换成可用以直接驱动喇叭4的信号。通常而言，计算机1所送来的语音信号，可以为脉码调制信号，而适合直接驱动喇叭4的数字语音信号，则可为脉宽调制信号。因此，该数字信号转换器7即可为PCM至PWM信号转换器。这种信号转换器目前市面上已有许多现成的产品，可供应用，价位亦低。因此适合用来作为本发明的应用。除上述规格的信号外，其它数字信号转换方式，例如PAM(Pulse amplitude modulation脉幅调制)，也可适用在本发明，自不待言。只要能将计算机所产生的数字语音信号，转换成可以直接推动喇叭的数字信号，即可适用。
为使语音信号的输出不致发生断续现象，利用一暂存器8来暂存由计算机1所送来的数字语音信号数据。如有必要，利用一检测电路(未图标)，以在暂存器8储存数据不足(buffer under run)的情形下，产生错误信号，令计算机重送信号，也属可行。唯此类作法，均属应用上的变化，在此不予赘述。
利用上述方式而产生，用以直接驱动喇叭4的数字语音信号，需能提供喇叭4所需的电源。本发明使用一电源管理电路9，达成此项功能。这种电路可以利用市面上可见的3V稳压IC等。
依上述方式所制成的全数字式语音输出装置可以将该通信介面连接器10插置在计算机1的通信介面11插槽上，而将数字信号转换器7的输出连接喇叭4(或耳机)的输入，而直接播放计算机1所提供的数字语音数据。再者，上述装置中的喇叭，也可以为耳机或其它声音输出装置。
图4表示本发明全数字式语音输出装置的初始化流程图。如图所示，在步骤401时，将本发明全数字式语音输出装置的通信介面连接器10插置在计算机1的通信介面11插槽。于步骤402，该计算机1检测在本发明的全数字语音输出装置，于步骤403，发出询问。于步骤404，该全数字式语音输出装置将其属性参数通知计算机1，其内容可包括可以接受的数字语音信号格式，每一笔数据可接受的位数等信息。于步骤405，计算机认可该属性参数，于步骤406，加以记录，并据以改变所登记的语音输出元件为全数字式语音输出装置，完成初始化。其后即可由计算机将数字语音数据送至本发明全数字式语音输出装置，而予播放。
以上是对本发明全数字式语音输出装置的说明，对于该领域的相关人士不难由上述的说明，明了本发明的精神进而作出不同的衍伸与变化，只要不超出本发明的精神，均应包含于其申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种全数字式语音输出装置，其特征在于，具有：
一通信介面连接器，用以电气连接计算机的通信介面；
一通信介面转换器，用以将由计算机的通信介面所获得的信号及数据，转换成第二格式，及将送至计算机通信介面的信号及数据转换成第一格式；
一数字信号转换器用以将该第二格式的数字语音信号转换成第三格式数字信号，加以输出；
一暂存器，用以储存由该通信介面转换器所送出的第二格式数字语音信号，以待该数字信号转换器处理；及
一电源管理电路，用以自该通信介面连接器取得的电流，与该数字信号转换器所输出的第三格式数字信号一同输出；
其中，该第三格式数字信号可直接驱动一喇叭或耳机。
2.如权利要求1所述的全数字式语音信号输出装置，其中另包括一喇叭，而由该第三格式数字语音信号驱动发声。
3.如权利要求1或2所述的全数字式语音信号输出装置，其中第一格式为USB标准格式。
4.如权利要求1或2所述的全数字式语音信号输出装置，其中第二格式为PCM标准格式。
5.如权利要求1或2所述的全数字式语音信号输出装置，其中第三格式为PWM格式或PAM格式。
6.如权利要求1或2所述的全数字式语音信号输出装置，其中第一格式为USB介面标准，PS2介面标准或PCMCIA介面标准。
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CN1296216A (zh) * 1999-11-15 2001-05-23 威盛电子股份有限公司 主机板上的可编程音质控制电路

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