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Die vorliegende Erfindung betrifft
MP3-Spieler und Verfahren zum Betreiben derselben, und insbesondere
einen MP3-Spieler, der in einem Computer installiert ist, um eine
Festplatte mit dem Computer zu teilen, sowie ein Verfahren zum Betreiben
des MP3-Spielers.
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Da eine Musikdatei komprimiert als
MP3-Datei (MPEG Audio Layer-3) von geringer Größe leicht über ein Netzwerk übertragen
werden kann, und noch immer eine ansprechende Musikqualität produziert,
nachdem die MP3-Datei dekomprimiert und ausgeführt wurde, werden MP3-Dateien
immer mehr in der Netzwerkübertragung
verwendet.
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MP3-Dateien (MP3-Lieder) werden gewöhnlich durch
Herunterladen von freien Sites oder Pay-Sites in dem Netzwerk erworben.
Nachdem die MP3-Dateien
auf die Festplatte eines Computers herunter geladen wurden, können sie
von einem Multimediacomputer, oder von einem tragbaren MP3-Spieler
ausgeführt
werden, nachdem die MP3-Dateien von der Festplatte auf den tragbaren MP3-Spieler übertragen
wurden. Alternativ können die
MP3-Dateien auch auf eine Compact Disc (CD) aufgezeichnet und dann
von einem CD-Spieler ausgeführt
werden.
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Typischerweise werden MP3-Lieder
von einer zentralen Recheneinheit (CPU) abgespielt, welche die MP3-Dateien
mittels Software dekomprimiert. Jedoch erhöht ein solches Verfahren zum
Abspielen von Liedern die Belastung der CPU und verbraucht auch
Strom von einer ähnlichen
Menge wie die Ausführung
normaler Anwendungsprogramme. Dies wird daher als stromverbrauchend
bei der Verwendung mit tragbaren Computern wie etwa einem Notebook-Computer
angesehen.
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Durch das Aufzeichnen von MP3-Dateien auf
die CD und Abspielen von MP3-Liedern durch die Verwendung des CD-Spielers,
erfordert ein solches Verfahren einen professionellen CD-Rekorder
und einen speziellen CD-Spieler,
sowie einen zeitaufwendigen Aufzeichnungsprozess, wodurch das Verfahren kosten-ineffizient
zu implementieren ist.
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Was das Abspielen von MP3-Liedern
mit dem tragbaren MP3-Spieler betrifft, so ist ein Flash Memory
oder Flash-Speicher zur Speicherung von MP3-Dateien in dem MP3-Spieler
ziemlich teuer und üblicherweise
mit einer Kapazität
von 32 MB ausgestattet, die nur sechs bis acht Lieder halten kann
(ein Lied ist etwa 3 bis 5 Mb groß). Außerdem ist es ineffizient,
die MP3-Dateien von der Festplatte auf das Flash Memory des MP3-Spielers zu übertragen,
besonders bei dem Aktualisieren gespeicherter Lieder mit neuen Liedern,
die laufend hinzugefügt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen MP3-Spieler und ein Verfahren zum Betreiben desselben
zu schaffen, wobei in MP3-Dateien
gespeicherte Lieder durch die Verwendung des MP3-Spielers energie-effizient
abgespielt werden können.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen MP3-Spieler und ein Verfahren zum Betreiben desselben
zu schaffen, das es erlaubt, dass die Kosten für die Ausrüstung in wünschenswerter Weise reduziert
werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, einen MP3-Spieler und ein Verfahren zum Betreiben desselben
zu schaffen, um MP3-Lieder ohne komplexe Manipulation effizient
abspielbar zu machen.
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In Übereinstimmung mit den obigen
und anderen Aufgaben schlägt
die Erfindung einen MP3-Spieler vor, der in einem Computer installiert
ist, der eine zentrale Recheneinheit (CPU), eine Festplatte, und
eine Klangausgabevorrichtung umfasst. Der MP3-Spieler umfasst: eine
Befehlseingabevorrichtung für
die Eingabe eines Befehls MP3_ON; eine Stromsteuerungsvorrichtung
zur Steuerung der Leistung des MP3-Spielers, wobei die Stromsteuerungsvorrichtung
ein Signal MP3_ON ausgibt, wenn sie den Befehl MP3_ON erhält, der über die
Befehlseingabevorrichtung eingegeben wurde; eine Bus-Umschaltvorrichtung
zum Umschalten der Verbindung der Festplatte von einem Bus des Computers
zu einer Spielersteuerungsvorrichtung, wenn die Bus-Umschaltvorrichtung
das Signal MP3_ON erhält,
das von der Stromsteuerungsvorrichtung ausgegeben wurde; sowie die
Spielersteuerungsvorrichtung zum Auffinden und Verarbeiten von MP3-Dateien,
die auf der Festplatte gespeichert sind, wodurch die verarbeiteten
MP3-Dateien zu der Klangausgabevorrichtung des Computers ausgegeben
werden können.
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Da der obige MP3-Spieler MP3-Dateien
direkt von der Festplatte des Computers liest, können in MP3-Dateien gespeicherte
Lieder effizienter abgespielt werden, ohne dass MP3-Dateien auf
herkömmliche
Weise von einer Computer-Festplatte auf einen MP3-Spieler übertragen
oder MP3-Dateien
auf einer Compact Disc (CD) aufgezeichnet werden müssen. Darüber hinaus
würde die
Festplatte des Computers eine große Kapazität für die Speicherung von MP3-Dateien
schaffen, und dadurch Kosten für
ein kostspieliges Flash Memory, wie es im Stand der Technik verwendet
wird, einsparen. Zusätzlich
kann der in der Erfindung vorgeschlagene MP3-Spieler energie-effizienter
zum Abspielen von Liedern betrieben werden, im Vergleich zu der
Verwendung einer Computer-CPU zum Abspielen von MP3-Liedern im Stand
der Technik.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird beim
Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
in vollerem Maße
verständlich,
unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen,
in denen:
- 1 ein
Blockdiagramm eines MP3-Spielers gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist;
- 2 ein Blockdiagramm
eines MP3-Spielers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist; und
- 3 ein Blockdiagramm
eines MP3-Spielers gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste bevorzugte Ausführungsform
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1 zeigt
einen MP3-Spieler gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt,
ist der MP3-Spieler (eingekreist durch eine punktierte Linie F)
in einem Computer mit einer Festplatte 100, einem Verstärker 102,
einem Lautsprecher 104, Ohrhörern 106, und einem IDE-(Integrated
Device Electronics-)Bus 108, und so weiter, installiert.
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Der MP3-Spieler umfasst: einen Bus-Umschalter 10,
der an den zu der Festplatte 100 zugehörigen IDE-Bus 108 angeschlossen
ist; eine MP3-Steuereinheit 14,
die über
einen Bus 12 an den Bus-Umschalter 10 angeschlossen
ist; einen MP3-Dekoder 16 und einen Digital-Analog-Konverter (DAC) 18,
der zwischen der MP3-Steuereinheit 14 und dem Verstärker 102 angeschlossen
ist; einen Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory, ROM) 20, der
an die MP3-Steuereinheit 14 angeschlossen ist; einen Stromsteuerungschip 22,
der an die MP3-Steuereinheit 14 angeschlossen ist; einen
Stromversorgungsschalter 24, der an den Stromsteuerungschip 22 angeschlossen
ist; und eine Vielzahl von Befehlseingabetasten 26, die
zwischen der MP3-Steuereinheit 14 und dem Stromsteuerungschip 22 angeschlossen
sind.
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Diese Ausführungsform wird beispielhaft, aber
ohne darauf beschränkt
zu sein, mit dem IDE-Bus und der IDE-Festplatte dargestellt; es
ist klar, dass Vorrichtungen anderer Spezifikationen, wie etwa SCSI-(Small
Computer System Interface-)Bus und SCSI-Festplatte, ebenso in geeigneter
Weise in die Erfindung eingeschlossen sind.
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Obwohl ein Abspielstatus des MP3-Spielers direkt
an einem Computerbildschirm (nicht dargestellt) angezeigt werden
kann, ist zum Zweck der Reduktion des Stromverbrauchs zwischen MP3-Steuereinheit 14 und
Stromsteuerungschip 22 vorzugsweise ein Flüssigkristallanzeige-Modul
(LCM) 28 vorgesehen, um den Abspielstatus des MP3-Spielers
anzuzeigen. Dieses LCD-Modul (LCM) 28 kann ein LCD-Modul
(LCM) zur Anzeige der Batterieleistung in einem Notebook-Computer
sein.
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Die Befehlseingabetasten 26 umfassen
drei Tasten S1, S2, S3 jeweils für
die Eingabe von Befehlen für
MP3_ON/MP3_OFF, PREVIOUS TRACK, NEXT TRACK. Die drei Tasten S1,
S2, S3 können Tasten
sein, die an einer Computertastatur (nicht dargestellt) vorgesehen
sind oder neu zu der Computertastatur hinzugefügt sind. Es sollte klar sein,
dass die Anzahl der Befehlseingabetasten 26 nicht auf drei beschränkt ist,
sondern abhängig
von den praktischen Anforderungen flexibel variiert werden kann.
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Wenn ein Benutzer einen Befehl MP3_ON über Taste
S1 der Befehlseingabetasten 26 eingibt, empfängt der
Stromsteuerungschip 22 den Befehl MP3_ON und gibt sofort
ein Signal MP3_ON an den Stromversorgungsschalter 24 aus.
Der an eine Stromquelle (nicht dargestellt) angeschlossene Stromversorgungsschalter 24 liefert
dann Strom, wie etwa Spannungen von +3V, +5V, +3V_MP3, +5V_MP3 an
interne Vorrichtungen des MP3-Spielers und an die Festplatte 100 und
den Verstärker 102 des
Computers. Diese Anordnung ist vorteilhaft, um den Stromverbrauch
im Vergleich zu dem Abspielen von MP3-Liedern durch die Verwendung
einer CPU (zentralen Recheneinheit) eines Computers (insbesondere
eines Notebook-Computers) nach dem Stand der Technik effektiv zu
reduzieren.
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Darüber hinaus ist ein gewöhnlicher
Computer normalerweise mit einer Stromsteuerungsvorrichtung ausgestattet,
die auf dieselbe Weise funktioniert wie der obige Stromsteuerungschip 22 und
Stromversorgungsschalter 24. Daher kann der in der Erfindung
vorgeschlagene MP3-Spieler so angepasst werden, dass er mit dem
Computer dessen Stromsteuerungsvorrichtung teilt, ohne den Stromsteuerungschip 22 und
Stromversorgungsschalter 24 im Wesentlichen zu verwenden,
wobei die Herstellungskosten des MP3-Spielers reduziert werden. Überdies kann
daher MP3-Musik sogar wenn sich der Computer in einem Energiespar- oder Standby-Modus
befindet, leicht durch Verwendung des MP3-Spielers abgespielt werden,
wenn er mit dem Computer dessen Stromsteuerungsvorrichtung teilt,
da der MP3-Spieler mit seiner eigenen MP3-Steuereinheit, MP3-Dekoder
und Bus-Umschalter, der operativ zu einer Festplatte des Computers
zugehörig
ist, ausgestattet ist; dieser Vorteil reduziert eher den Stromverbrauch im
Vergleich zum Stand der Technik.
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Das Signal MP3_ON, das von dem Stromsteuerungschip 22 an
den Stromversorgungsschalter 24 ausgegeben wird, wird ebenfalls
zu dem Bus-Umschalter 10 geleitet, wobei der Bus-Umschalter 10 gedrängt wird,
die Verbindung der Festplatte 100 über den Bus 12 zu
der MP3-Steuereinheit 14 umzuschalten, so dass die MP3-Steuereinheit 14 in
der Lage ist, auf der Festplatte 100 gespeicherte Daten zu
lesen.
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Die MP3-Steuereinheit 14 wird
von einem Steuerprogramm betrieben, das in dem Nur-Lese-Speicher
(ROM) 20 gespeichert ist. Die MP3-Steuereinheit 14 ist
angepasst, um Indexdaten von MP3-Musikdateien von der Festplatte 100 zu
lesen und die Indexdaten an dem LCD-Modul (LCM) 28 oder
einem Computerbildschirm anzuzeigen. Sodann kann der Benutzer gewünschte MP3-Lieder
aus den angezeigten Indexdaten durch Betätigung der Taste S1 „MP3_ON/MP3_OFF", der Taste S2 „PREVIOUS
TRACK" und/oder
der Taste S3 „NEXT TRACK" auswählen.
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Wenn die MP3-Lieder vom Benutzer
einmal ausgewählt
wurden, werden die MP3-Dateien, die den ausgewählten MP3-Liedern entsprechen,
von der MP3-Steuereinheit 14 von der Festplatte 100 abgerufen
und zu dem MP3-Dekoder 16 übertragen, um
in digitale Signale dekodiert zu werden. Dann werden die digitalen
Signale von dem Digital-Analog-Konverter (DAC) 18 in analoge
Signale konvertiert und durch den Verstärker 102 an den Lautsprecher 104 oder
Ohrhörer 106 ausgegeben.
Vorzugsweise können
die Indexdaten und MP3-Dateien in einem vorbestimmten Bereich auf
der Festplatte 100 gespeichert werden, um so den Prozess
des Abrufens der Dateien, der von der MP3-Steuereinheit 14 durchgeführt wird,
zu vereinfachen und die Anforderungen an die Verarbeitungsgeschwindigkeit
der MP3-Steuereinheit 14 und an die Speicherkapazität des Nur-Lese-Speichers
(ROM) 20 zu reduzieren, und dabei mit zu helfen, die Herstellungskosten
des MP3-Spielers zu senken.
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Wie oben beschrieben, können der
Stromsteuerungschip 22, der Stromversorgungsschalter 24,
die Befehlseingabetasten 26 und das LCD-Modul (LCM) 28,
die in dem MP3-Spieler verwendet werden, alle mit dem Computer geteilt
werden; daher kann der MP3-Spieler sogar auf eine Struktur vereinfacht
werden, die in 1 durch
eine punktierte Linie f eingekreist ist. Überdies können der Bus-Umschalter 10,
die MP3-Steuereinheit 14, der MP3-Dekoder 16,
der Digital-Analog-Konverter (DAC) 18 und der Nur-Lese-Speicher (ROM) 20,
die von der punktierten Linie f eingeschlossen sind, im Handel erhältliche standardisierte
Produkte sein, oder alternativ integriert sein, um einen einzigen
integrierten Schaltkreis (IC) zu bilden.
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Zweite bevorzugte
Ausführungsform
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2 zeigt
einen MP3-Spieler gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. Der MP3-Spieler der zweiten Ausführungsform ist speziell auf
einen tragbaren Computer, wie etwa einen Notebook-Computer, angewandt.
Diese zweite Ausführungsform
ist in der Struktur ähnlich
der ersten Ausführungsform,
außer
dass, wie in 2 dargestellt, ein
Bus-Umschalter 30 an
einem Speicherkarten-Bus 112 vorgesehen ist, der zu einem
PCMCIA-Stecker 110 in dem Notebook-Computer mit einer PCMCIA-Schnittstelle
geleitet ist, worin der Bus-Umschalter 30 über den
Bus 12 auch an der MP3-Steuereinheit 14 angeschlossen
ist.
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Daher wird die MP3-Steuereinheit 14 durch den
Umschalteffekt, der von dem Bus-Umschalter 30 geschaffen
wird, so angepasst, dass sie in der Lage ist, MP3-Dateien zu lesen,
die auf einer CF-(compact flash)Speicherkarte 116 eines
PCMCIA-Adapters 114 gespeichert sind. Es ist einzusehen,
dass außer der
Speicherkarte 116 auch andere Speicherkarten, wie z.B.
Smart Media-Karten, in geeigneter Weise in die Erfindung eingeschlossen
sind.
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Dritte bevorzugte Ausführungsform
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3 zeigt
einen MP3-Spieler gemäß einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung. Diese dritte Ausführungsform
ist eine Kombination aus der ersten und der zweiten Ausführungsform
in einer Weise, dass der MP3-Spieler
gemäß dieser
Ausführungsform
in der Lage ist, MP3-Dateien auszuführen, die auf einer Festplatte
oder Speicherkarte eines Computers gespeichert sind, um dabei insbesondere
auf einen tragbaren Computer, wie etwa einen Notebook-Computer,
angewandt zu werden.
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Wie in 3 dargestellt,
werden, damit die MP3-Steuereinheit 114 des MP3-Spielers
so arbeitet, dass er MP3-Dateien von der Festplatte 100 oder
der CF-Speicherkarte 116 liest, die Befehlseingabetasten 26 mit
einer zusätzlichen
Taste S4 versehen, die eine Option für die MP3-Steuereinheit 114 bestimmt, um
mit der Festplatte 100 oder der CF-Speicherkarte 116 zu
funktionieren, die darin besteht, dass das Signal MP3_ON bei einem
hohen oder niedrigen Schwellenwert liegt. Mit anderen Worten, wenn
der Bus-Umschalter 10 so eingerichtet ist, dass er bei dem
hohen Schwellenwert arbeitet, und der Bus-Umschalter 30 so
eingerichtet ist, dass er bei dem niedrigen Schwellenwert arbeitet,
ist das Signal MP3_ON bei dem hohen Schwellenwert, wenn die Festplatte 100 über die
Taste S4 gewählt
wird; alternativ ist das Signal MP3_ON bei dem niedrigen Schwellenwert, wenn
die CF-Speicherkarte 116 gewählt wird.
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In ähnlicher Weise ist einzusehen,
dass außer
der CF-Speicherkarte andere Speicherkarten, z.B. eine Smart Media-Karte,
ebenso in geeigneter Weise in die Erfindung eingeschlossen sind.
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Verfahren zum Betreiben
des MP3-Spielers
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Ein Verfahren zum Betreiben des obigen MP3-Spielers
umfasst unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform (1) die folgenden Schritte:
Der erste
Schritt besteht darin, den MP3-Spieler in einem Computer mit einer
CPU (zentralen Recheneinheit, nicht dargestellt), einer Festplatte 100 und
einer Klangausgabevorrichtung (z. B. Verstärker 102, Lautsprecher 104 oder
Ohrhörer 106)
zu installieren, worin der MP3-Spieler eine Befehlseingabevorrichtung (Befehlseingabetasten 26),
eine Bus-Umschaltvorrichtung (Bus-Umschalter 10), und eine
Spielersteuerungsvorrichtung (MP3-Steuereinheit 14 etc.)
umfasst.
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Der nächste Schritt besteht darin,
MP3-Dateien auf der Festplatte 100 des Computers zu speichern.
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Dann wird ein Befehl MP3_ON über die
Befehlseingabevorrichtung eingegeben.
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Danach wird die Verbindung der Festplatte 100 von
einem Bus 108 des Computers durch die Bus-Umschaltvorrichtung
zu der Spielersteuerungsvorrichtung umgeschaltet, wenn die Bus-Umschaltvorrichtung
den Befehl MP3_ON erhält,
der über
die Befehlseingabevorrichtung eingegeben wurde.
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Schließlich werden die auf der Festplatte 100 gespeicherten
MP3-Dateien abgerufen und von der Spielersteuerungsvorrichtung verarbeitet,
wodurch ermöglicht
wird, die verarbeiteten MP3-Dateien zu der Klangausgabevorrichtung
eines Computers auszugeben.
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Es ist einzusehen, dass das obige
Verfahren zum Betreiben auch auf den MP3-Spieler der zweiten und
dritten Ausführungsform
der Erfindung Anwendung findet.
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Abschließend schafft der oben beschriebene MP3-Spieler
gemäß der Erfindung
die folgenden Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik:
Erstens
besitzt der MP3-Spieler unabhängig
eine MP3-Steuereinheit, einen Dekoder und einen Bus-Umschalter,
der operativ zu einer Festplatte eines Computers zugehörig ist;
daher braucht er zum Ausführen
von MP3-Dateien
oder Abspielen von MP3-Liedern nur Strom zu der MP3-Steuereinheit, dem
Dekoder, sowie der Festplatte und dem Verstärker des Computers zuzuführen, wodurch
der Stromverbrauch im Vergleich zum Stand der Technik, nach welchem
eine CPU zum Abspielen von MP3-Liedern verwendet
wird, signifikant reduziert wird.
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Ferner ist der MP3-Spieler gemäß der Erfindung
auf Grund des obigen Vorteils des Energiesparens gut auf einen tragbaren
Computer wie etwa einen Notebook-Computer anwendbar, da keine Bedenken
bezüglich
eines schnellen Verbrauchs von dessen Batteriestrom bestehen. Außerdem ist
ein solcher Notebook-Computer vorteilhaft für die Verwendung als ein tragbarer
MP3-Spieler, ohne dass ein zusätzlicher
separater MP3-Spieler gekauft werden muss, wodurch Kosten für die Ausrüstung gespart
werden.
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Da der MP3-Spieler sich mit dem Computer die
Festplatte teilt, ist der MP3-Spieler im Vergleich zur Verwendung
von teuren Flash Memorys mit beschränkter Kapazität nach dem
Stand der Technik vorteilhaft zum Sparen von Kosten für die Ausrüstung, und
ermöglicht
es, mehr MP3-Lieder
auf der billigen Festplatte einer Kapazität von bis zu einigen zehn Gigabyte
(GB) zu speichern.
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MP3-Dateien werden für gewöhnlich von
einem Netzwerk (z. B. Internet) auf die Festplatte herunter geladen.
Im Vergleich zum Übertragen
der herunter geladenen MP3-Dateien auf ein Flash Memory eines herkömmlichen
MP3-Spielers oder dem Aufzeichnen der herunter geladenen MP3-Dateien auf eine
Compact Disk (CD) ist der MP3-Spieler gemäß der Erfindung vorteilhafter,
da er die auf die Festplatte herunter geladenen MP3-Dateien direkt
ausführt.
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Darüber hinaus kann der MP3-Spieler
gemäß der Erfindung
mit dem Computer dessen Festplatte, Tasten, Verstärker, Lautsprecher,
sowie dessen Stromsteuerungsvorrichtung teilen. Dies reduziert die
Herstellungskosten des MP3-Spielers beträchtlich. Weiters besitzt der
MP3-Spieler seine
eigene MP3-Steuereinheit und seinen eigenen Dekoder, und ist daher
in der Lage, MP3-Lieder abzuspielen, sogar wenn der Computer in
einem Energiespar- oder Standby-Modus ist.
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Zusätzlich vereinfacht dies einen
Daten-/Dateiabfrageprozess, der von der MP3-Steuereinheit des MP3-Spielers
durchgeführt
wird, und reduziert die Anforderungen an die Verarbeitungsgeschwindigkeit
der MP3-Steuereinheit und an die Speicherkapazität eines Nur-Lese-Speichers
(ROM) des MP3-Spielers, wenn die MP3-Dateien und deren Indexdaten
in einem vorbestimmten Bereich der Festplatte gespeichert werden,
was die Herstellungskosten in wünschenswerter
Weise herab setzt.
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Die Erfindung wurde anhand beispielhafter bevorzugter
Ausführungsformen
beschrieben. Es ist jedoch einzusehen, dass der Umfang der Erfindung nicht
auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, dass verschiedene Modifikationen
und ähnliche
Anordnungen damit abgedeckt werden. Der Schutzbereich der Ansprüche ist
demgemäß so zu
interpretieren, dass er alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen
einschließt.