CN1361532A - 可卸式面板压缩型数字音乐播放机 - Google Patents

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Abstract

一种独立的携带式音乐播放机,包括再充电电池组(105)、输入/输出装置(101)、存储器(104)、数据处理器(102)、音频编译码器(106)、头戴式连接器和包括电源接线与模拟输出接线的基座连接器(121)。该携带式音乐播放机工作于与基座单元断开而由再充电电池组供电的携带模式,用户可通过外接头戴耳机倾听选择的贮存在存储器里的数字音乐。携带式音乐播放机还可工作于通过基座连接器接至基座单元并通过电源连接器供电的基座模式,用户可通过外接基座单元的扬声器倾听选择的贮存在携带单元存储器里或贮存在附加基座单元非易失性存储器里的数字音乐。

Description

可卸式面板压缩型数字音乐播放机
技术领域
本发明的技术领域是压缩型数字音乐播放机。
背景技术
在最近几十年中，消费类音乐与娱乐系统经历了巨大的改进，设备尺寸已从体大笨重减小为手掌大小而且极为轻巧。盒式磁带和接着光盘形式的存贮媒体，让越益增大的歌曲与话音量便于到处携带，闪存卡存储器与压缩音频格式取得了额外的突破。消费者对甚至更个化的访问大量音频节目的欲望，要求更多地使用硬盘存储器，并希望甚至在廉价的系统中实现因特网访问。
近年来，活动图像专家组(MPEG)的技术规范对所有新的设计活动产生了重大影响，MPEG技术规范对图像与伴音两者都有关。MP3音频是一种特定的MPEG播放机3音频格式，正越益普及为将来选用的音频格式。现有的MP3播放机早已推出，表明许多消费者正常的欲望可用现有的技术予以满足，不过价格仍然过高。
然而，在消费类电子设备中，总是要求减少附加的产品成本，更低的价格转换为更高的需求和更多的客户，总要探索降低成本的新技术。
发明内容
本发明包括一种两件可卸式面板音频系统，其中把所有的处理能力都分配给一小型轻量的卫星部件(即面板单元)。海量存储器、放大和对面板单元中电池再充电的有线电源由另一部件(基座)提供。设想把该基座单元装在汽车仪表板里。另一种设想是还可将该基座单元复制成供家庭使用，此时基座单元用120伏交流电源工作而不用12伏直流电。面板单元可以包含闪存，容量也许为64-128兆字节，使它能承载通常存贮在两张或多张光盘(CD)上的音乐。
该系统的一个主要方面是能够通过例如一个AT平行接口将音乐迅速地传向面板单元或从中传出。设计成供家庭使用的基座单元，也可包含带屏幕显示与布线机构的CD播放机，实例有局域网LAN或数字用户专用线DSL，这类布线机构可直接从因特网下载音乐。
附图说明
附图示出了本发明的诸方面，其中：
图1示出本发明组合的可卸面板MP3播放机与基座单元的框图；
图2示出本发明MP3放录机中编译码功能的框图。
具体实施方式
本发明包括两件可卸式面板音频系统，其中将所有的处理功能都分配给称为面板单元的小型轻量的卫星部件。海量存贮、放大作用和面板单元中对电池再充电的布线电源由另一个基座部件提供。
MP3面板播放机有一个模块系统，用于将MP3编码的音乐从PC传送给汽车。MP3面板播放机小型轻量，能独立于汽车基座工作。把音乐传送给汽车的另一方法是使用某种形式的媒体，如CD，这要求配用CD编写器，而且比直接下载给面板单元更费时。
该MP3面板播放机还提供一种把音乐从汽车基座传送给另一用户立体声装置的装置。例如，如果一消费者参加一次聚会，而有人想听该消费者车内的音乐，他就能方便地选取面板单元的音乐，取下该面板单元把它接到聚会的立体声装置播放。可卸式面板单元的经济效果在于不需要单独的携带式播放机，同一个面板单元也可用作携带式播放机。
作为另一个设计特点，像这种因特网连接可在面板播放机中实现。以将该制品接至一合适的网址。在本实施例中，汽车单元还可包含一台能对其自己的硬盘驱动器存取MP3音乐的CD播放机。
这种样机比PC范围的样机更令人关注有几个理由。假定该用户离家而待在汽车里，调制解调链路可从因特网某一资源下载任何一首歌曲，假设这首歌还未存贮在其汽车系统里。可作这一工作的一种机构将利用调谐键输入艺术家姓名和歌名，液晶显示器LCD提供反馈。
图1中，LCD/键盘I/O装置101包含LCD驱动器、LCD和装在面板上的按钮，让用户作存取与控制。数字信号处理器102经通路122把键盘按钮输入的这些用户指令接收到一组保存请求输入的输入寄存器里。另一种方法是应用LCD I/O接口芯片或ASIC集成型式。
LCD显示器最好为数字字符型，连同键盘按钮，可让用户选择特定歌曲或成组歌曲按序播放。诸控制钮就是目前市售的MP3播放机和调频汽车立体声系统常用的控制钮。
图1中，数字信号处理器102能以实时方式解码MP3格式的信息或来自其它音频编译码器的信息。一范例就是Texas仪器公司出售的TMS320C54型DSP，该DSP可执行多种功能，包括：MP3解码、用户I/O、LCD更新、盘片I/O、红外(IR)通信。
红外传输接口(IRDA)103可与其它系统113通信，这些其它系统113可能是其它面板单元、面板单元与计算机或者另一基座单元的面板单元。可对通过IR接口发送的数据作编码或解码。对于编码应用，MP3数据在面板单元与其它系统113之间发送，作本地解码或存贮；对于解码应用，面板单元通常可向另一系统发送每秒1.5兆位的第二数字立体声音频，通过本地音频编译码器广播立即播放。理想的IR接口依从于IRDA 2.0，可用依从IRDA的接口在其它面板单元或计算机之间作高达4.0兆位的通信，数据传输范围取决于传输使用的数据速率，较高速度的数据速率将要求较近的距离，即3英尺。对于PC接口，有可能的几种是通用串行总线USB、IEEE1394或另一种高速串行接口。
闪存104为非易失性，存贮容量可达32或64兆字节。对于存储器升级，可对面板单元配备某种任选的灵巧媒体或密致闪速插槽。面板单元保留一部分闪存104用于存贮程序，以实现面板单元操作系统引导与解码器软件装载。
可再充电电池组105最好是镍—金属氢化物成分，接至基座后能通过电力转换器112自动再充电。面板单元足以用再充电电池组105的电池电力无限制地播放几小时。
音频编译码器106能将光盘的优质数字立体声数据转换成模拟音频，且具有足够的放大倍数驱动8欧姆的头戴式耳机107。头戴式耳机107最好能通过普通音频插头接到面板单元。音频编译码器106产生的合成信号121还可作为前置放大器108的输入信号，该前置放大器用于驱动基座单元的功率放大器109和扬声器系统117。前置放大器108通过16位AT接口114与115以数字方式或通过分离的专用模拟信号接收来自面板单元的音频设定信息，可用该同一信号控制面板单元的功率。数字信号处理器102直接读取和写入音频编译码器106。音频编译码器106能有选择地以同样方式通过前置放大器120将来自话筒输入110的模拟音频信号转换成数字数据，这样可对调谐器118接收的模拟音乐作数字记录。
这样能使面板单元实时地支配或记录来自无线电广播的特定模拟歌曲。若记录模拟歌曲，该系统能立即将数字化的不压缩的音频样本存贮到基座单元里的盘片111，以后数字信号处理器102把该音乐转换为MP3格式供将来检索。在这种情况下，可在面板与基座单元之间双向传输不压缩的音频样本。
基座的调谐器118包括一只普通的FM/AM调谐器，RF输入116来自天线。调谐器118产生供给前置放大器108的模拟音频前置放大信号。用户通过面板单元用LCD/键盘I/O装置101调谐所需的电台，并通过16位AT接口114与115或某种双线接口(如IIC)将选台传给该调谐器。来自调谐器118的模拟音频通过模拟接线119任意耦合音频编译码器106。
调谐器118能随意接收压缩的数字音频数据，然后经16位AT接口114与115将该数据发送给面板单元。接着，面板单元的数字信号处理器102对该压缩的数据作解码，再通过音频编译码器106将数字音频数据播放给前置放大器108。
在基座内，盘驱动器111最好是一种工作于PIO模式4(DMA不支持)的普通小形状因数驱动器，最好能存贮几千兆字节。盘驱动器111与面板单元之间的接口可以用16位的AT接口114与115。或者，该接口可以是USB或IEEE1394，而面板单元可以只有这种I/O接口。此时，面板单元可用该同一接口(用于接口至基座驱动器)连接PC。电力转换器112从车载12伏直流源吸取电力，产生面板单元需要的各种电压，如3.3伏、2.5伏、5伏等直流电。
参照图2，先看上面一部分，它示出了录音机的编码器框图。在录音模式中，MP3装置使用编码器通路，要录制的音频输入在节点200进入。方块201是模拟音频数据接口，它对输入信号作放大并把它传给模/数转换器202转换成数字。转换后，可在压缩压203中应用算法，如通过运行长度编码对冗余数据作量化或去除。
压缩块203可以是或可以不是MP3编码。由于MP3编码比MP3解码要求多得多的处理，所以可能是部分编码。在压缩块中可以使用其它一些编码方法，这些方法更适合于G.711等话音压缩。该装置在录音期间还可以直接存贮原始数字数据，把数字信号处理器102用于作MP3解码，在录制非无线电节目时，让消费者同时倾听MP3音乐。由于MP3或其它可以使用的压缩方法是以软件实施的，所以在用户收听某个调谐的电台或不是主动使用该面板单元时，能完成期望的压缩。该系统不一定要像其前身那样对MP3编码作运行长度编码或量化，它可以应用这些技术之一先存贮数据，然后用MP3技术对该数据实行重载、解码与再压缩。
图2的下面部分示出了播放机应用的解码器框图。在播放模式中，MP3装置应用这条解码器通路，要解码的数字音频输入在节点210进入，该数字音频输入一般来自闪存104或通过16位AT接口114与115来自基座盘驱动器111。方块211是数字接口，用于接收输入数字信号并把它传给解压缩块212，把它转换成带所有数据位甚至有冗余位的全数字格式。完成解压缩后，将全数字音频送到数/模转换器(DAC)块213作数模转换。此时将模拟数据传给放大块214，再传给功放级215，对扬声器产生足够的驱动力。
本发明把MP3录放单元的面板与基座部分分成两个独立的部件，使用户以极少的费用拥有应用特性强大的完全便携的MP3单元。发明人深信这可以为开发市场上没有的产品提供了机会，这一附加的杠杆作用在可以提供最佳性能产品的同时，为制造商和销售商提供了保持生产线成本的新工具。

Claims (12)

1.一种独立的携带式音乐播放机，其特征在于，包括：
对音乐播放机供电的再充电电池组；
包括至少一块接收用户输入的键盘的输入/输出装置和显示器；
能存贮至少一种压缩数字格式的数字音乐的存储器；
接至所述输入/输出装置和所述存储器的数据处理器，所述经编程的数据处理器把所述数字音乐解压缩成不压缩的数字音乐样本；
接至所述数据处理器的音频编译码器，用于接收来自所述数据处理器的所述不压缩的数字音乐样本，并将所述不压缩的数字音乐样本转换成模拟音乐；
接至所述音频编译码器的头戴式连接器，用于把所述模拟音乐提供给外接头戴式耳机；和
基座连接器，包括：
接至所述再充电电池组的电源接线，能从外接基座单元接收充电电力，和
接至所述音频编译码器的模拟输出接线，用于向外接基座单元提供所述模拟音乐，通过扬声器作放大和再现；
其中独立的携带式音乐播放机工作于：
与基座单元断开而由所述再充电电池组供电的携带模式，其中用户可通过外接头戴式耳机收听选择的贮存在所述存储器里的数字音乐，和
通过所述基座连接器接至基座单元并经所述电源连接器供电的基座模式，其中用户通过外接基座单元的扬声器收听选择的贮存在所述存储器里的数字音乐。
2.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器还被编程为与所述输入/输出装置一起工作，用户可通过所述键盘输入音量控制数据；和
所述基座连接器还包括音量数据接线，用于把音量控制数据从独立的携带式音乐播放机传送给外接基座单元。
3.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述基座连接器还包括一组接至所述数据处理器与所述音频编译码器的数字接线，用于与外接基座单元双向传输数字数据。
4.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，还包括：
接至所述数据处理器的红外传输接口，用于与外接基座单元双向传输数字数据。
5.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，还包括：
话筒；
输入端接至所述话筒、输出端接至所述音频编译码器的前置放大器；
其中所述音频编译码器对所述话筒接收的声音作数字化，所述数据处理器编程为将所述数字化声音存入所述存储器。
6.如权利要求5所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器还编程为将所述数字化声音压缩成压缩的数字格式，并将所述压缩的数字格式存入所述存储器。
7.如权利要求5所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器还被编程为再调用贮存在所述存储器里的数字化声音，把所述再调用的数字化声音压缩成压缩的数字格式，并把所述压缩的数字格式存入所述存储器。
8.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述基座连接器还包括一根接至所述音频编译码器的模拟输入接线，用于接收来自外接基座单元的模拟输入；和
其中所述音频编译码器对通过所述模拟输入接线接收的模拟输入作数字化，所述数据处理器被编程为将所述数字化模拟输入存入所述存储器。
9.如权利要求8所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器还被编程为将所述数字化模拟输入压缩成压缩的数字格式，并将所述压缩的数字格式存入所述存储器。
10.如权利要求8所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器被进一步编程为：
再调用贮存在所述存储器里的数字化模拟输入，和
将所述再调用的数字化模拟输入压缩成压缩的数字格式，并将所述压缩的数字格式存入所述存储器。
11.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述存储器是非易失性存储器，在断电时能保持数据。
12.如权利要求1所述的独立的携带式音乐播放机，其特征在于，
所述数据处理器是数字信号处理器。
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