KR20170120611A - 오디오 데이터 전송을 위한 커넥터들 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 호스트 디바이스(400)와 주변 디바이스(300) 사이에서 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터(100; 304)를 통한 데이터의 전송을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 호스트 디바이스의 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉들(101) 사이에 신호 경로들을 확립하는 경로 제어기(309, 310; 706)를 갖는 데이터 제어기가 설명된다. 경로 제어기는 적어도 제1 및 제2 모드들에서 동작 가능하다. 제1 모드에서 경로 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들(A6, A7, B6, B7) 각각에 대해 별개의 신호 경로들을 확립하고 복수의 확립된 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이다. 제2 모드에서 경로 제어기는 차동 디지털 데이터 경로를 제공하기 위해 상기 제1 내지 제4 접촉들의 서브세트에 대해서만 신호 경로들의 쌍을 확립한다.

Description

오디오 데이터 전송을 위한 커넥터들
본 개시내용의 대표적인 실시예들의 분야는 오디오 데이터 전송을 위한 커넥터들에 특별히 다수의 아날로그 오디오 데이터 채널들의 양방향 전송에, 특히 범용 또는 다목적 데이터 커넥터를 통한 전송에 관한 또는 관련된 방법들, 장치들, 또는 구현예들에 관한 것이다.
많은 현대의 전자 디바이스들이 외부 또는 주변 오디오 디바이스들과 접속하기 위한 기능을 갖는다. 예를 들면, 모바일 전화기들, 태블릿들, 랩톱 컴퓨터들, MP3 플레이어들 등이, 예를 들어, 전자 디바이스 외부에 있고 그 전자 디바이스와는 별개인 헤드셋과 같은 주변 오디오 디바이스들과 동작 가능한 전자 디바이스들의 예들이다. 헤드셋과 같은 주변 디바이스가 오디오 플레이백을 위한 모노 또는 스테레오 스피커들과 아마도 음성 통신을 위한 마이크로폰을 통상적으로 포함할 수 있다.
이러한 외부 주변 오디오 디바이스들은 플러그 및 소켓 배열과 같은 교합(mating) 커넥터를 통해 종종 접속된다. 예를 들면, 헤드셋들과 같은 많은 오디오 주변기기들이 호스트 전자 디바이스 상의 적합한 잭 소켓에의 접속을 위한 3.5mm 잭 플러그와 같은 잭 플러그를 갖는다. 잭 플러그 및 그것의 연관된 소켓에 대한 널리 공지된 배열이 좌측 오디오, 우측 오디오, 마이크로폰, 및 접지를 위한 네 개의 접촉(contact)을 갖는 TRRS(Tip-Ring-Ring-Sleeve)이다. 하나의 공지된 배열에서, 팁(T)과 제1 링(R1)은 좌측(L) 및 우측(R) 오디오, 예를 들어 좌측 및 우측 라우드스피커들을 위해 사용되며, 제2 링(R2) 및 슬리브(S)가 각각 마이크로폰(M) 및 접지 귀환(ground return)(G)을 위해 사용된다. 좌측 및 우측 오디오, 마이크로폰, 및 접지 접촉(ground contact)들을 상이한 배열들이 또한 가능하다는 것이 이해될 것이다. 이는 호스트 디바이스로부터 주변기기로의 아날로그 오디오 데이터의 두 개의 채널들의 전송과 주변 마이크로폰으로부터 호스트 디바이스로의 아날로그 오디오 데이터의 단일 채널의 전송을 제공한다.
헤드셋들과 같은 일부 주변 디바이스들이, 음성 통신을 위해 제공된 임의의 마이크로폰과는 별개이고 따라서 그러한 임의의 마이크로폰에 추가적인, 잡음 소거를 위해 제공된 하나 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 예를 들어 헤드셋이 보상 신호들이 주변 잡음을 소거하기 위해 플레이백 오디오에 추가될 수 있도록 주변 잡음을 검출하는 하나 이상의 추가적인 마이크로폰들을 포함할 수 있다.
통상적으로 잡음 소거는 주변기기 자체에서 수행된다. 따라서 적절한 소거 신호를 생성하는 전자기기들은 헤드셋 자체에, 예를 들면 다수의 마이크로폰들에 결선된 케이블에서의 동글(dongle)에 제공될 수 있다. 전력이 잡음 소거 전자기기에 요구되므로 그 전자기기의 하우징은 배터리를 포함하는 것이 또한 필요하여, 상대적으로 부피가 커지게 하고 무겁게 할 수 있으며, 이는 헤드셋에 대해 바람직하지 않다.
이를 피하기 위해, 잡음 소거 전자기기가 호스트 디바이스, 예를 들면 전화기 핸드셋 내에 제공되는 것이 제안되어 있다. 그러나 이는 잡음 소거 마이크로폰들로부터 호스트 디바이스로의 오디오 데이터의 전송을 허용하는 오디오 잭을 통한 추가의 접속들을 요구할 것이다.
하나를 초과하는 플러그를 갖는 잭 배열들 또는 추가의 극(pole)들을 갖는 비-표준 잭들을 포함하는 다양한 솔루션들이 제안되어 있다. 그러나 표준 배열은 알려져 있지 않다.
휴대용 오디오 디바이스들은 자신들이 도킹 스테이션 등등에 탑재되는 것을 허용하는 다극(multi-pole) 소켓을 또한 가질 수 있다. 그러나 이들 소켓들에의 부착을 위한 잭 플러그들은 일반적으로 물리적으로 크고, 예컨대 주머니에서, 많은 사용 패턴들에서 디바이스에 부착된 잭에 의해 직면되는 풀링 및 트위스팅에 신뢰성 있게 대항하기에 기계적으로 충분히 강건하지 않은 접속들을 가진다.
본 발명의 실시예들은 다수의 채널들의 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 방법들 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따라 호스트 디바이스와 주변 디바이스 사이에서 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터를 통한 데이터의 전송을 제어하는 데이터 제어기가 제공되어 있으며, 그 데이터 제어기는,
호스트 디바이스의 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉들 사이에 신호 경로들을 확립하기 위한 경로 제어기를 포함하고,
경로 제어기는 적어도 제1 및 제2 모드들에서 동작 가능하며,
제1 모드에서 경로 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들 각각에 대해 별개의 신호 경로들을 확립하며, 복수의 상기 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이고; 그리고
제2 모드에서 경로 제어기는 차동 디지털 데이터 경로를 제공하기 위해 상기 제1 내지 제4 접촉들의 서브세트에 대해서만 신호 경로들의 쌍을 확립한다.
USB 유형-C 커넥터는 접촉들의 제1 및 제2 행들을 포함할 수 있고 제1 및 제2 접촉들은 제1 행의 중앙의 두 개의 접촉들일 수 있고 제3 및 제4 접촉들은 제2 행의 중앙의 두 개의 접촉들일 수 있다.
제1 모드에서 경로 제어기는 USB 유형-C 제어기의 적어도 제5 또는 제6 접촉 중 하나의 접촉에 대해 별도의 아날로그 신호 경로를 추가적으로 확립할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 모드에 진입할 때, 데이터 제어기는 주변 디바이스에 대한 접속 구성을 결정하도록 구성될 수 있으며, 그 접속 구성은 USB 유형-C 커넥터의 제1 내지 제4 접촉들 각각이 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 나타낸다. 경로 제어기는 제1 모드에서의 신호 경로들을 결정된 접속 구성에 기초하여 확립할 수 있다.
데이터 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 적어도 하나의 접촉의 전기 특성들을 모니터링하여 그 접촉을 위한 접속 유형을 결정하도록 구성되는 발견 모듈을 포함할 수 있다. 발견 모듈은, 제1 모드에 진입할 때, USB 유형-C 커넥터의 제1 내지 제4 접촉들 중 적어도 하나의 접촉의 전기 특성들을 모니터링하여 그 각자의 접촉이 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 발견 모듈은 USB 유형-C 커넥터의 적어도 두 개의 미리 결정된 추가적인 접촉들 중 어느 것이 주변 디바이스를 위한 접지 귀환에 접속된 접지 접촉인지를 결정하도록 추가적으로 또는 대안적으로 구성될 수 있다. 경로 제어기는 결정된 상기 접지 접촉에 대해 접지 경로를 확립하도록 추가로 동작 가능할 수 있다. 발견 모듈은, 예를 들면, USB 유형-C 커넥터의 제5 접촉 또는 제6 접촉 중 어느 것이 마이크로폰에 접속되는지를 결정하도록 그리고 상기 제5 접촉 또는 제6 접촉 중 나머지 접촉을 접지 접촉으로서 식별하도록 구성될 수 있다.
데이터 제어기는 그 접속 구성을 USB 유형-C 커넥터의 적어도 하나의 접촉에 대해 결정된 접속 유형 및 복수의 미리 결정된 가능한 접속 구성들에 기초하여 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서 데이터 제어기는 USB 유형-C 제어기에 접속된 스위치 어레이를 포함할 수 있고, 경로 제어기는 제1 모드에서 상기 신호 경로들 중 적어도 일부의 신호 경로들을 제공하기 위해 스위치 어레이를 제어할 수 있다. 스위치 어레이는 스위치들의 제1 세트를 포함할 수 있는데, 스위치들의 제1 세트는, 제1 모드에서: 제1 스위치 상태에서는 제1 및 제2 접촉들을 제1 및 제2 신호 경로들에 각각 접속시키고 제3 및 제4 접촉들을 제3 및 제4 신호 경로들에 각각 접속시키도록; 그리고 제2 스위치 상태에서는 제1 및 제2 접촉들을 제3 및 제4 신호 경로들에 각각 접속시키고 제3 및 제4 접촉들을 제1 및 제2 신호 경로들에 각각 접속시키도록 동작 가능하다.
일부 실시예들에서 경로 제어기는 상기 별개의 신호 경로들을 확립하기 위해 호스트 디바이스의 하나 이상의 오디오 컴포넌트들을 인에이블 또는 디스에이블시키기 위해 제1 모드에서 동작 가능할 수 있다.
경로 제어기는 USB 물리적 제어기를 포함할 수 있다.
제1 모드에서의 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 주변 디바이스의 라우드스피커를 구동하기 위한 호스트 디바이스의 증폭기로부터의 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 라우드스피커 신호 경로일 수 있다. 제1 모드에서의 신호 경로들은 좌측 및 우측 스테레오 오디오 신호들을 위한 두 개의 라우드스피커 신호 경로들을 포함할 수 있다. 경로 제어기는 상기 제1 및 제2 접촉들 중 어느 하나의 접촉에 대한 또는 상기 제3 또는 제4 접촉들에 대한 두 개의 라우드스피커 신호 경로들을 확립하기 위해 제1 모드에서 동작 가능할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로 제1 모드에서의 상기 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들의 호스트 디바이스에서의 오디오 프로세싱 회로로의 전송을 위한 마이크로폰 신호 경로일 수 있다. 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 아날로그 신호 경로일 수 있으며 그리고/또는 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 주변 디바이스의 적어도 하나의 디지털 마이크로폰으로부터 수신된 디지털 오디오 신호들의 전송을 위한 디지털 신호 경로일 수 있다. 어느 경우에나 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 잡음 소거 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들을 위한 신호 경로일 수 있고 상기 오디오 프로세싱 회로는 잡음 소거 회로를 포함한다. 제1 모드에서의 신호 경로들은 좌측 및 우측 잡음 소거 마이크로폰들로부터 수신된 오디오 신호들을 위한 두 개의 마이크로폰 신호 경로들을 포함할 수 있으며, 그 경우 경로 제어기는 상기 제1 및 제2 접촉들 중 어느 하나의 접촉에 대한 또는 상기 제3 또는 제4 접촉들에 대한 두 개의 마이크로폰 신호 경로들을 확립하도록 제1 모드에서 동작 가능할 수 있다.
제2 모드에서의 제1 내지 제4 접촉들의 서브세트는 제1 및 제2 접촉들을 포함하고 제3 및 제4 접촉들을 포함하지 않는 제1 서브세트 또는 제3 및 제4 접촉들을 포함하고 제1 및 제2 접촉들을 포함하지 않는 제2 서브세트 중 어느 하나일 수 있다.
일부 실시예들에서 경로 제어기는 좌측 및 우측 아날로그 스테레오 오디오 데이터의 주변 디바이스의 라우드스피커들로의 전송을 위한 상기 제1 내지 제4 접촉에 대한 단지 두 개의 아날로그 신호 경로들을 확립하도록 제3 모드에서 추가로 동작 가능할 수 있다.
실시예들은 USB 유형-C 커넥터; 및 위에서 논의된 변형예들 중 임의의 변형예에서의 데이터 제어기를 포함하는 전자 디바이스를 또한 제공한다.
전자 디바이스는 오디오 코덱을 더 포함할 수 있고 경로 제어기는, 제1 모드에서, USB 유형-C 커넥터와 오디오 코덱 사이에 상기 신호 경로들을 확립하도록 구성될 수 있다. 전자 디바이스는 USB 제어기를 더 포함할 수 있고 경로 제어기는, 제2 모드에서, USB 유형-C 커넥터와 USB 제어기 사이에 상기 신호 경로들을 확립하도록 구성될 수 있다.
전자 디바이스는 휴대용 디바이스; 배터리 전력공급형(battery powered) 디바이스; 통신들 디바이스; 컴퓨팅 디바이스; 모바일 전화기; 랩톱, 노트북 또는 태블릿 컴퓨터; 개인용 미디어 플레이어; 게이밍 디바이스; 및 착용가능 디바이스 중 적어도 하나일 수 있다.
제2 양태에서 호스트 디바이스와 주변 디바이스 사이에서 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터를 통한 오디오 데이터의 전송을 제어하는 오디오 제어기가 제공되어 있는데, 그 오디오 제어기는:
호스트 디바이스의 오디오 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉들 사이에 오디오 신호 경로들을 확립하는 경로 제어 모듈을 포함하며,
경로 제어 모듈은 USB 유형-C 커넥터의 적어도 네 개의 접촉들 각각에 대해 별개의 오디오 신호 경로들을 확립하도록 제1 모드에서 동작 가능하며, 복수의 상기 오디오 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이다.
제1 모드에서, 경로 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 다섯 개의 접촉들에 대한 오디오 신호 경로를 확립하도록 동작 가능할 수 있다. 경로 제어기는 주변 디바이스를 위한 접지 귀환을 제공하기 위해 USB 유형-C 커넥터의 접촉에 대한 접지 경로를 확립하도록 추가로 동작 가능할 수 있다.
오디오 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 적어도 두 개의 미리 결정된 접촉들 중 어느 것이 주변 디바이스를 위한 접지 귀환에 접속되는지를 결정하도록 구성되는 접지 발견 모듈을 포함할 수 있고, 경로 제어 모듈은 적절한 신호 경로들을 확립하기 위해 접지 발견 모듈에 응답할 수 있다. 접지 발견 모듈은 USB 유형-C 커넥터의 두 개의 미리 결정된 접촉들 중 어느 것이 마이크로폰에 연관된 임피던스를 나타내는지를 결정하도록 그리고 상기 접촉을 마이크로폰 접촉으로서 그리고 상기 두 개의 미리 결정된 접촉들 중 나머지 접촉을 접지 접촉으로서 연관시키도록 구성될 수 있다. 경로 제어 모듈은 USB 커넥터의 어떤 접촉이 주변 디바이스의 접지 귀환에 접속된 것으로서 식별되는지에 기초하여 주변 디바이스의 라우드스피커를 구동하기 위해 USB 유형-C 커넥터의 미리 결정된 세트의 접촉들 각각을 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터의 오디오 신호들의 수신을 위한 마이크로폰 접촉으로서 또는 오디오 신호들의 송신을 위한 라우드스피커 접촉으로서 연관시키도록 구성될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로 오디오 제어기는 USB 유형-C 커넥터의 미리 결정된 세트의 접촉들 각각이 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 결정하도록 구성되는 트랜스듀서 발견 모듈을 포함할 수 있고 경로 제어 모듈은 적절한 신호 경로들을 확립하기 위해 접지 발견 모듈에 응답할 수 있다. 트랜스듀서 발견 모듈은 미리 결정된 접촉 세트 중 어떤 접촉이 마이크로폰에 연관된 임피던스를 나타내는지를 결정하고 상기 접촉을 마이크로폰 접촉으로서 연관시키도록 그리고 미리 결정된 접촉 세트 중 어떤 접촉이 라우드스피커에 연관된 임피던스를 나타내는지를 결정하고 상기 접촉을 라우드스피커 접촉으로서 연관시키도록 구성될 수 있다.
제1 모드에서의 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 주변 디바이스의 라우드스피커를 구동하기 위한 호스트 디바이스의 증폭기로부터의 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 라우드스피커 신호 경로일 수 있다. 제1 모드에서의 신호 경로들은 좌측 및 우측 스테레오 오디오 신호들을 위한 두 개의 라우드스피커 신호 경로들을 포함할 수 있다.
제1 모드에서의 상기 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들의 오디오 프로세싱 회로로의 전송을 위한 마이크로폰 신호 경로일 수 있다. 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 아날로그 신호 경로일 수 있으며 그리고/또는 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 주변 디바이스의 적어도 하나의 디지털 마이크로폰으로부터 수신된 디지털 오디오 신호들의 전송을 위한 디지털 신호 경로일 수 있다. 어느 경우에나 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 잡음 소거 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들을 위한 신호 경로일 수 있고 오디오 프로세싱 회로는 잡음 소거 회로를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는 제1 모드에서, 신호 경로들은 좌측 및 우측 스테레오 아날로그 오디오 신호들의 주변 디바이스의 각각의 라우드스피커들로의 전송을 위한 두 개의 라우드스피커 오디오 신호 경로들과, 주변 디바이스의 라우드스피커들에 연관된 주변 디바이스의 잡음 소거 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들의 전송을 위한 두 개의 마이크로폰 신호 경로들을 포함할 수 있다.
추가의 양태에서 대응하는 USB 유형-C 커넥터와 교합하는 제1 커넥터를 포함하는 오디오 데이터 전송을 위한 장치가 제공되어 있는데, 그 장치는, 사용시, 제1 커넥터를 통한 오디오 데이터의 전송을 위한 적어도 네 개의 별개의 신호 경로들을 확립하도록 동작 가능하며, 복수의 상기 오디오 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이다.
다른 추가의 양태에서 오디오 액세서리 디바이스가 제공되는데, 그 오디오 액세서리 디바이스는, 적어도 네 개의 오디오 트랜스듀서들; 제1 커넥터와, 제1 커넥터의 별개의 접촉들 및 상기 적어도 네 개의 오디오 트랜스듀서들 각각의 각자의 오디오 트랜스듀서들 사이의 오디오 신호의 전송을 위한 신호 경로들을 포함하며; 제1 커넥터는 USB 유형-C 커넥터와 호환 가능하고 적어도 복수의 상기 신호 경로들은 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 신호 경로들을 위한 것이다.
제1 커넥터는 접촉들의 두 개의 행들을 포함할 수 있고 상기 신호 경로들 중 각각의 신호 경로는 두 개의 행들 중 각각의 행의 중앙의 두 개의 접촉들 중 각각의 접촉과 적어도 네 개의 오디오 트랜스듀서들의 각자의 오디오 트랜스듀서 사이에서 연장할 수 있다.
추가의 양태에서 전자 디바이스가 제공되어 있는데, 그 전자 디바이스는: 주변 디바이스로의 접속을 위한 복수의 접촉들을 갖는 제1 커넥터; 제1 커넥터의 접촉들을 디바이스의 회로에 접속시키는 스위치 어레이; 및 디지털 데이터의 전송을 위해 스위치 어레이를 제어하여 제1 커넥터를 동작시키도록 동작 가능한 커넥터 제어기를 포함하며; 제어기는 디바이스의 오디오 회로와 제1 커넥터의 접촉들 사이에 적어도 네 개의 별개의 오디오 신호 경로들을 제공하는 스위치 어레이를 구성하도록 아날로그 모드에서 추가로 동작 가능하며, 복수의 상기 오디오 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이다.
실시예들은,
제1 축에 대해 평면에서 회전 대칭을 나타내도록 위치된 적어도 제1 세트의 여덟 개의 접촉들을 갖는 제1 커넥터 - 이로써, 제1 커넥터는, 사용시, 두 개의 가능한 배향들 중 어느 하나에서 대응하는 세트의 여덟 개의 접촉들을 갖는 주변 디바이스의 커넥터와 교합(mate)할 수 있음 - ; 및
커넥터 또는 주변 디바이스와 교합될 때 상기 제1 세트의 접촉들 중 적어도 일부에 접속된 부하들의 결정에 기초하여 상기 제1 축에 가장 가까운, 상기 제1 세트 중의 적어도 네 개의 접촉들에 대한 신호 경로들의 구성을 제어하는 제어기
를 포함하는 장치에 또한 관련된다.
제어기는 커넥터 또는 주변 디바이스와 교합될 때 접촉들에서 검출되는 전기 특성들을 모니터링함으로써 제1 세트의 접촉들 중의 적어도 일부에 접속된 부하들을 결정할 수 있다. 제어기는 제1 축에 가장 가까운 제1 세트 중의 네 개의 접촉들 중 적어도 하나에 접속된 부하를 결정할 수 있다.
추가의 양태에서 USB 유형-C 커넥터를 갖는 장치에서의 오디오 데이터 전송 방법이 제공되어 있는데, 그 방법은,
아날로그 신호 경로를 요구하는 주변 디바이스가 USB 유형-C 커넥터를 통해 상기 장치에 접속됨을 검출하는 단계;
주변 디바이스에 대한 접속 구성을 결정하는 단계; 및
접속 구성에 기초하여 USB 유형-C 커넥터의 접촉들에 대한 적절한 신호 경로들을 확립하는 단계를 포함하며,
상기 신호 경로들을 확립하는 단계는 USB 유형-C 커넥터의 적어도 네 개의 접촉들 각각에 대한 별개의 신호 경로들을 확립하는 단계를 포함하며, 복수의 상기 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이다.
접속 구성을 결정하는 단계는 USB 유형-C 커넥터의 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들 중 적어도 하나의 접촉에 접속된 주변 디바이스의 부하 유형을 결정하는 단계를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 접촉들은 접촉들의 제1 행의 중앙의 접촉들이고 제3 및 제4 접촉들은 접촉들의 제2 행의 중앙의 접촉들이다. 신호 경로들을 확립하는 단계는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들 각각에 대한 별개의 신호 경로들을 확립하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들에 대하여 예시에 의해서만 이제 설명될 것이다.
도 1은 USB 유형-C 커넥터 배열을 예시하고;
도 2는 USB 유형-C 대 오디오 잭 어댑터를 도시하고;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 배열을 예시하고;
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 커넥터 배열들을 갖는 주변 디바이스 및 호스트 디바이스를 예시하고;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 발견 및 구성의 방법의 흐름도를 예시하고;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주변 디바이스들을 예시하고; 그리고
도 7은 호스트 디바이스의 하나의 예를 도시한다.
아래의 설명은 본 개시내용에 따른 예시적인 실시예들을 언급한다. 추가의 예시적인 실시예들 및 구현예들이 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 게다가, 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 다양한 동등한 기법들이 아래에서 논의되는 실시예들 대신에, 또는 그러한 실시예들과 연계하여 적용될 수 있고, 모든 그러한 동등물들이 본 개시내용에 의해 포함되는 것으로서 간주되어야 한다는 것이 인식될 것이다.
본 발명의 실시예들은 특정 오디오 데이터에서의, 다수의 아날로그 채널들을 이용한 아날로그 데이터 전송을 위한 방법들 및 장치에 관련된다. 일부 실시예들은 각각의 방향에서 다수의 아날로그 채널들을 갖는 양방향성 데이터 전송을 제공한다. 따라서 실시예들은 호스트 디바이스가 다수의 아날로그 신호 경로들을 통해 다수의 채널들의 오디오 데이터를 헤드셋과 같은 주변 디바이스로 전송하는 것과 또한 별개의 다수의 아날로그 신호 경로들을 통해 주변 디바이스로부터 다수의 채널들의 오디오 데이터를 수신하는 것을 허용하며, 따라서 각각의 방향에서 복수의 아날로그 채널들을 갖는 동시 2-방향 전송을 허용한다.
주변 디바이스로부터 수신된 다수의 아날로그 오디오 채널들은 잡음 소거를 위한 아날로그 마이크로폰 데이터의 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 그러나 하나의 방향에서 세 개를 초과하는 아날로그 오디오 채널들이 있을 수 있다.
일부 실시예들에서 데이터 전송은 다목적 또는 범용 커넥터로서 제공되는 호스트 디바이스의 제1 커넥터를 통할 수 있다. 다르게 말하면 제1 커넥터는 전용 아날로그 오디오 커넥터가 아닐 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서 호스트 디바이스의 제1 커넥터는 디지털 데이터 전송을 위한 커넥터로서 또한 동작 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서 커넥터는 USB 호환 커넥터일 수 있고 예를 들어 USB 유형-C 커넥터로서 동작 가능할 수 있거나 또는 USB 유형-C 커넥터와 호환 가능할 수 있다.
최근에 새로운, 콤팩트 24-핀 커넥터 USB 유형-C가 제안되어 있다. USB 유형-C 커넥터는 가역 커넥터(reversible connector)이며, 즉, 그것은 회전 대칭적이고(차수 2의 회전 대칭을 가짐) 어느 하나의 가능한 교합 배향에서 유형-C 리셉터클과 교합된 유형-C 플러그와 동작 가능하도록 설계된다. 유형-C 커넥터는 높은 데이터 레이트 전송을 위한 현재의 USB 3.1 규격에 따른 데이터 전송에 적합하도록 설계되고 USB 유형-C 커넥터는, 예컨대 비디오 데이터 송신을 위해, 예를 들어, 높은 데이터 레이트들에서 디지털 데이터를 전달하는데 특히 적합하다.
본 개시내용에서 사용되는 바와 같이 "USB 유형-C" 또는 그냥 "유형-C"란 용어는 USB 기구(organisation) 웹사이트 http://www.usb.org/developers/docs/에서 (명세서를 쓸 당시) 입수 가능한 명세서를 쓸 당시 "Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification" Release 1.0, August 11 2014인 USB 유형-C 규격과의 호환성을 언급하기 위해 취해질 것이며, 그 참고문헌의 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다. 유형-C라는 용어는 위에서 식별된 릴리스 1.0 규격과 호환 가능한 또는 그것이 장래에 수정될 수 있는 규격과 호환 가능한 임의의 커넥터를 의미하기 위해 취해질 수 있다. 본 발명의 양태들은 다른 유사한 현재 또는 장래의 커넥터들에 특히 임의의 장래의 회전 대칭 커넥터들에 또한 적용 가능할 수 있다.
도 1은 USB 유형-C 커넥터(100)의 원리들을 예시한다. 그 커넥터는 각각의 행에 열두 개의 핀들을 갖는 핀들 또는 접촉들(101)의 두 개의 행들을 갖는다. 이 명세서에서 사용되는 바와 같이 커넥터에 관련되는 핀이란 용어는 커넥터들이 올바르게 교합될 때 다른 커넥터의 대응하는 단자와 전기 접속을 확립할 수 있는 전기 단자를 의미할 것이고 접촉이란 용어도 동일한 것을 의미할 것임에 주의한다. 핀들은 그 행들이 (차수 2의) 회전 대칭이 되도록 배열된다. 협약에 의해 하나의 행에서의 핀들은 A1 내지 A12로서 식별되고 다른 행의 핀들은 B1 내지 B12로서 라벨표시된다. 참조의 편의를 위해 핀들은, 예를 들면 호스트 디바이스에 제공될 수 있는 유형-C 리셉터클, 즉, 소켓 또는 유사한 유형의 교합 커넥터의 핀이 그 커넥터와 교합할 것인 유형-C 플러그의 핀과는 동일한 번호를 갖도록 번호 부여된다. 리셉터클의 핀들의 번호부여는 도 1에 도시된 바와 같은 일반 시계방향 방식으로 증가할 수 있으며, 즉, 도 1은 유형-C 리셉터클의 입 안을 들여다보는 뷰를 위한 핀 라벨표시를 예시한다. 유형-C 플러그에 대해 번호부여는, 플러그를 들여다보는 뷰로부터 알 수 있듯이, 대신에 반시계 방향으로 증가할 것이다. 따라서 리셉터클의 가령 핀 A3는 대응하는 플러그의 핀 A3와 또는 그 플러그가 회전된 배향으로 삽입되었다면 핀 B3와 교합할 것이다.
유형-C 커넥터의 핀들은, 예를 들면 소켓의 벽들일 수 있는 가이드(102) 또는, 플러그의 경우, 또한 회전 대칭적일 수 있고 예를 들면 라운드된 직사각형의 형태를 가질 수 있는 일부 보호/안내 시스(sheath)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이게 제공될 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이 USB 유형-C 커넥터는 고속 디지털 데이터 전송, 뿐만 아니라 전력 전송에 적합하도록 설계되고, 범용 또는 다목적 데이터 커넥터로서 여겨질 수 있다. 디지털 데이터 전송을 위한 사용을 위해 주로 예상되지만 USB 유형-C 규격은 스테레오 헤드셋이 표준 3.5mm TRRS 오디오 잭 플러그 및 USB-유형 C 플러그를 위한 잭 소켓을 갖는 별도의 어댑터의 사용에 의해 호스트 디바이스의 유형-C 리셉터클을 통해 호스트 디바이스에 접속될 수 있다는 것을 설명한다. USB 유형 C 규격의 부록 A가 이(아날로그 액세서리 어댑터 모드)를 설명한다.
도 2는 USB 유형-C 어댑터가 표준 TRRS 잭 커넥터를 통해 레거시 주변 오디오 디바이스에 접속하기 위해 사용될 수 있는 방법의 일 예를 도시한다. 도 2는 유형-C 호환 플러그(202)와 3.5mm TRRS 잭 플러그를 수용하기 위한 잭 소켓(203)을 포함하는 어댑터(201)를 예시한다. 사용 시 USB 유형-C 플러그(202)는 호스트 디바이스의 USB 유형-C 리셉터클(204)에 접속될 수 있고 잭 소켓(203)은 헤드셋과 같은 주변 디바이스의 잭 플러그(도시되지 않음)와 교합될 수 있다. 실제로 어댑터의 USB 플러그(202)는 적합한 케이블, 즉, 하나의 말단에 USB 유형-C 플러그와 다른 말단에 비-USB 커넥터를 갖는 케이블을 통해 잭 소켓(203)에 접속될 수 있다.
유형-C 커넥터의 각각의 행의 중앙의 네 개의 핀들은 아날로그 액세서리 어댑터 모드에서, 예컨대, 접지 경로와 데이터 전송을 제공하기 위해 사용된다. 어댑터 플러그(202)의 핀들(A7 및 B7)은 함께 쇼트되고 잭 소켓의 팁 접촉에 접속될 수 있다. 어댑터 플러그(202)의 핀들(A6 및 B6)은 함께 쇼트되고 잭 소켓의 제1 링 접촉에 접속될 수 있다. 이는, 교합될 때, 리셉터클의 핀 B7이, 하나의 배향에서의 플러그(202)의 핀 B7을 통해서든 또는 다른 배향에서의 플러그(202)의 핀 A7을 통해서든, 잭 소켓의 팁 접촉에 접속될 것임을 의미한다. 마찬가지로 리셉터클의 핀(B6)은 제1 링 접촉과 접촉할 것이다. 기존과 같이 팁 접촉은 좌측 오디오 데이터를 위한 것이고 제1 링 접촉은 우측 오디오 데이터를 위한 것이고 그래서 좌측 스피커를 위한 아날로그 오디오 데이터는 호스트 디바이스로부터 리셉터클의 핀 B7(또는 동등하게 핀 A7)을 통해 송신될 수 있고 우측 스피커를 위한 아날로그 오디오 데이터는 핀 B6(또는 동등하게 핀 A6)를 통해 송신될 수 있다.
플러그(202)의 핀 A8이 슬리브 접촉에 접속되고 플러그(202)의 핀 B8이 제2 링 접촉에 접속된다. 플러그(202)가 리셉터클과 교합될 때, 리셉터클의 핀 A8은 따라서 배향에 의존하여, 슬리브 접촉 또는 제2 링 접촉 중 어느 하나에 접속될 것이며, 리셉터클의 핀 B8이 이들 두 개의 접촉들 중 나머지 접촉에 접속될 것이다. 기존과 같이 제2 링 접촉과 슬리브 접촉은 마이크로폰 신호를 수신하기 위해 사용되고 접지가 액세서리를 위해 사용되지만(아날로그 접지라 칭해짐), 상이한 제조업자들이 상이한 표준들을 가지고 따라서 접촉이 마이크로폰 신호를 위해 사용되는지 또는 접지를 위해 사용되는지를 호스트 디바이스가 결정할 수 있도록 하는 것이 전통적이다. 기존의 발견 기법들은 그러므로 호스트 디바이스에서 어떤 경로가 마이크로폰 경로인지와 어떤 것이 접지인지를 결정하기 위해 리셉터클 핀(A8 및/또는 B8)에 의해 확립된 신호 경로(들)에 적용될 수 있다.
식별 및 발견 목적을 위해 어댑터(201)는 각각 플러그 핀들(A5 및 B5) 사이에 접속된 임피던스들(205)과 플러그 핀들(A1, B12, B1 및 A12) 사이의 공통 접속을 포함한다. 교합될 때 플러그 핀들(A1, B12, B1 및 A12) 중 적어도 하나의 플러그 핀이 디지털 접지라고 지칭되는 접지에 접속될 것이다. 호스트 디바이스는 어댑터(201)에 교합될 때 리셉터클 접촉들(A5 및 B5) 상에 나타난 임피던스들(205)을 검출함으로써, 다른 정상적인 USB 관련 모드들이 아니라, 아날로그 액세서리 어댑터 모드에서 동작할지의 여부를 따라서 결정할 수 있다. 임피던스들(205)은 1.2kohms 미만의 특성 값을 갖는다.
따라서 아날로그 액세서리 어댑터 모드는 아날로그 오디오 데이터를 송신 및 수신함으로써 USB 유형-C 커넥터를 사용하여 주변 오디오 디바이스를 동작시키는 방법을 제공한다. 그 방법은 적합한 어댑터를 통해 두 개의 라우드스피커들 및 단일 마이크로폰을 갖는 주변 디바이스로 데이터 전송을 할 수 있다. 그러나 어댑터가 레거시 주변 디바이스들을 위한 사용을 허용하도록 요구될 수 있지만, 장래의 주변 디바이스들에는 캡티브 케이블(captive cable)을 통한 직접 접속을 허용하는, 동일한 원리들을 사용하는 USB 유형-C 커넥터가 제공되며, 따라서 잭 플러그 및 잭 소켓의 필요성을 없앨 수 있다는 것이 이해될 것이다.
그러나 데이터 전송은 단일 마이크로폰으로부터 데이터를 수신하는 것으로 여전히 제한된다. 비사용 핀들은 특정적으로 접속되지 않고, 전기적으로 종단되는 방법이 중요한 공급 또는 디지털 접지 핀들 또는 초고속 USB 데이터 채널들과 같이 특정 사용들을 위해 전용된다.
위에서 언급된 바와 같이 본 발명의 일부 실시예들은 특정 오디오 데이터에서의, 양방향성 데이터 전송과 각각의 방향에서의 다수의 아날로그 채널들을 갖는, 아날로그 데이터 전송을 위한 방법들 및 장치에 관련된다.
도 3은 주변 디바이스(300)가 주변기기 또는 액세서리로부터 호스트 디바이스로의 다수의 채널들의 오디오 데이터의 전송을 갖는 USB 유형-C 호환 커넥터를 통해 호스트 디바이스에 접속될 수 있는 방법을 예시한다. 주변 또는 액세서리 디바이스(300)는 USB 유형-C 호환 커넥터(302), 이를테면 USB 유형-C 호환 플러그에 접속들(303)을 통해 접속되는 본체(301)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 USB 유형-C 플러그는 액세서리 본체(301)에 하드와이어드되고 따라서 접속(303)은 캡티브 케이블을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 그러나 유형-C 플러그(302)는 어댑터의 일부를 형성하고 오디오 액세서리 본체(301)에 접속하기 위한 디바이스 특정 커넥터, 이를테면 소켓(도 3에 도시되지 않음)을 가질 수 있다. 편의를 위해 유형-C 커넥터를 갖는 액세서리 또는 주변기기를 참조하여, 즉, 플러그(302)와 접속들(303)이 액세서리(300)의 일부인 경우의 예들이 설명될 것이다.
사용 시 USB 유형-C 플러그(302)는 호스트 디바이스의 USB 유형-C 리셉터클(304)과 교합할 수 있다. 예시의 편의를 위해 도 3은 플러그(302) 및 리셉터클(304)의 핀들의 일부만을 예시하고 이전에 설명된 회전 대칭을 도시하기 위해 시도하지 않는다는 것에 주의한다.
도 3의 예에서 오디오 액세서리 또는 주변 디바이스(300)는 스테레오 오디오를 위한 라우드스피커들(305)과 음성 통신을 위한 마이크로폰(306)을 포함한다. 덧붙여서 액세서리는 각각의 라우드스피커에 대한 잡음 소거를 위한 마이크로폰인 잡음 소거를 위한 두 개의 마이크로폰들(307), 예컨대, 각각 좌측 또는 우측 라우드스피커들에서의 주변 잡음 신호들을 픽업하도록 위치된 마이크로폰들 또는 라우드스피커들을 위한 피드백 잡음 소거 마이크로폰들을 포함한다. 따라서, 도 2에 관해 예시된 액세서리와는 달리, 실시예들에 따른 액세서리가 세 개를 초과하는 오디오 트랜스듀서들을 포함할 수 있다.
도 3의 실시예에서 도 2에 관해 설명된 바와 같이 좌측 스피커를 USB 커넥터의 양 핀들(A6 및 B6)에, 그리고 우측 스피커를 A7 및 B7에 묶는 것이 아니라, 이들 네 개의 핀들에는 별개의 접속들이 허용된다.
도 3에 예시된 예에서, 플러그 커넥터(302)의 핀들(B6 및 B7)은 앞에서와 같이 각각 우측 및 좌측 라우드스피커에 여전히 접속되지만, 핀들(A6 및 A7)은 각각 우측 및 좌측 잡음-소거 마이크로폰들(307)에 접속된다.
따라서, 플러그(302)가 리셉터클(304)과 교합될 때, 리셉터클에 대한 플러그의 하나의 배향에서, 리셉터클 핀 A6는 각각의 플러그 접촉 A6와 교합되고, 따라서 우측 라우드스피커에 접속될 것이고, 리셉터클 접촉 B6는 각각의 플러그 접촉 B6와 교합하고 우측 잡음 소거 마이크로폰에 접속될 것이다. 다른 가능한 배향에서, 리셉터클 접촉 A6는 대신에 플러그 접촉 B6와 교합하고 우측 잡음 소거 마이크로폰에 접속될 것이고 리셉터클 접촉 B6는 플러그 접촉 A6와 교합하고 우측 라우드스피커와 접속될 것이다. 마찬가지로 그 배향에 의존하여 리셉터클 핀 A7은 플러그 핀(A7 또는 B7)과 교합하고 좌측 잡음 소거 마이크로폰 또는 좌측 라우드스피커에 접속될 것이고 리셉터클 핀 B7은 나머지 접촉과 교합할 것이다.
호스트 디바이스는 그러므로 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터를 통한 호스트 디바이스와 주변 디바이스 사이의 데이터의 전송을 제어하는 데이터 제어기를 포함할 수 있다. 데이터 제어기는 호스트 디바이스의 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉들 사이에 신호 경로들을 확립하는 경로 제어기 또는 경로 제어 모듈을 포함할 수 있다. 호스트 디바이스가 아날로그 오디오 신호 경로들을 요구하는 액세서리 디바이스에 접속될 때 경로 제어기는 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 복수의 신호 경로들을 확립하는 제1 모드에서 동작 가능하다. 그러나 도 2에 관해 설명된 동작과는 대조적으로 제1 모드에서 경로 제어기는 예를 들어 각각의 행의 중앙의 두 개의 접촉들, 즉, 접촉들(A6, A7, B6 및 B7)일 수 있는, USB 유형-C 커넥터의 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들 각각에 대해 별개의 신호 경로들을 확립하기 위해 제1 모드에서 동작 가능하다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 신호 경로라는 용어는 데이터의 전송을 위해 실제로 사용되거나 또는 데이터의 전송을 위한 사용을 위해 의도되는 경로를 지칭할 것이고 오디오 신호 경로는 그에 따라 해석될 것이라는 것에 주의한다. 따라서 그런 신호 경로가 예를 들어 라우드스피커를 구동하기 위한 또는 마이크로폰의 판독을 위한 데이터를 전송하는 경로일 수 있다. 접지 귀환을 가능하게 하는 접속이, 비록 컴포넌트의 동작을 위해 아마도 필요하지만, 데이터의 전송을 위한 신호 경로가 되어야 하는 것은 아니다(하지만 의심의 여지를 없애기 위해 마이크로폰 신호 경로가, 예컨대, 라우드스피커들로부터의 접지 귀환과는 독립적으로 차동 마이크로폰 증폭기 입력으로의 접속을 위한 의사-접지일 수 있다). 마찬가지로 공급 전압을 컴포넌트에 순수하게 제공하는 임의의 접속이 데이터의 전송을 위한 신호 경로를 구성하지 않을 것이다(하지만 의심의 여지를 없애기 위해 마이크로폰 신호 경로가 팬텀 전력 공급부(phantom power supply)일 수 있으며, 즉, 아날로그 일렉트릿 마이크로폰들(analogue electret microphones)에 아주 흔한 바와 같이 마이크로폰 신호에 따라 전압이 변조되는 상당한 소스 임피던스를 통해 전력 공급 전류를 제공할 수 있다).
일부 실시예들에서 그러므로 호스트 디바이스는 호스트 디바이스에서의 적절한 신호 경로들에 USB 리셉터클(304)의 접촉들을 접속시키는 스위치 어레이(309)를 포함할 수 있다. 스위치 어레이(309)는 USB 물리적 제어기 또는 USB 트랜시버 또는 USB PHY(310)에 의해 제어될 수 있다. USB 물리적 제어기(310)는 그러므로 경로 제어기의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
그러나 접촉들(A6 및 B6)과 또한 접촉들(A7 및 B7)이 더 이상 함께 쇼트되지 않으므로, 리셉터클을 기준으로 플러그의 180도 회전에 대한 모호성은 일부 전기적 결정 방법을 요구한다는 것이 이해될 것이다. 따라서 호스트 디바이스는 주변 디바이스에 대한 접속 구성, 즉, 핀들(A6, A7, B6 및 B7)이 주변 디바이스의 라우드스피커들 또는 마이크로폰들에 접속되는지의 여부의 표시를 결정하도록 구성될 수 있다.
호스트 디바이스는 USB 유형-C 리셉터클(304)의 적어도 하나의 접촉의 전기 특성들을 모니터링하여 그 접촉에 대한 접속 유형을 결정하도록 구성되는 발견 모듈을 그러므로 포함할 수 있다. 그 접속 구성은 그러면 USB 유형-C 커넥터의 적어도 하나의 접촉에 대해 결정된 접속 유형과 복수의 미리 결정된 가능한 접속 구성들에 기초하여 결정될 수 있다.
하나의 실시예에서 핀들(A8 및 B8)은 음성 마이크로폰과 아날로그 접지를 위해 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서 액세서리 디바이스(300)에서의 접속들은 접지 귀환 핀에 관한 미리 정의된 배열만이 허용되도록 제한될 수 있다. 예를 들어 접지 귀환을 제공하는 플러그(302)의 핀은 스피커들에 대한 접촉들과는 핀들의 동일한 행 상에 항상 있도록 특정될 수 있다. 예컨대, 플러그 핀 B8이 접지 귀환이면 B6 및 B7은 스피커 접촉들이고 A6 및 A7은 잡음 소거 마이크로폰들을 위한 접촉들이고 A8은 음성 마이크로폰을 위한 접촉이다. 다르게 말하면 허용된 액세서리 디바이스에 대한 가능한 구성들의 세트, 즉, 액세서리에서의 라우드스피커들 및 마이크로폰들과 그것들의 유형-C 플러그로의 접속들의 배열은, 예컨대, 단지 하나의 허용된 구성으로 제한될 수 있다. 따라서 가능한 접속들의 세트는, 예컨대, 유형-C 플러그와 유형-C 리셉터클의 두 개의 가능한 교합 배향들로 인한 단지 두 개의 가능성들로 결과적으로 제한될 것이다.
이러한 실시예에서 사용 시 호스트 디바이스는 플러그의 상대 배향을 결정하기 위하여, 리셉터클 핀들(A8 또는 B8) 중 어느 것이 마이크로폰 임피던스가 아니라 접지에 대응하는지를 결정할 수 있다. 예를 들어 리셉터클 핀 A8이 접지에 대응한다면 리셉터클 핀들(A6 및 A7)은 라우드스피커 신호 경로들에 접속되고 리셉터클 핀들(B6 ~ B8)은 마이크로폰들에 접속된다.
그러나 가능성들의 더 넓은 범위가 용인되는 것이라면, 가령 다른 접촉들로부터 결정된 접지 선까지의 임피던스들의 다른 전기 측정들이 요구될 수 있다.
접속성, 즉, 교합된 USB 유형-C 플러그의 접속 구성이 결정되면, 신호들은 마이크로폰 증폭기들 및 라우드스피커 드라이버 증폭기들과 같은 회로로의 또는 그 회로로부터의 접속을 위해 적절히 스위칭될 수 있다.
도 4는 액세서리 또는 주변 디바이스(300)와 호스트 디바이스(400)가 본 발명의 실시예들에 따라 구성될 수 있는 방법을 예시한다. 이전의 도면들에 관해 이전에 논의된 것들과 유사한 컴포넌트들이 동일한 참조 번호들에 의해 식별된다.
앞에서와 같이 액세서리(300)는 호스트 디바이스(400)의 유형-C 리셉터클에 대한 접속을 위한 유형-C 호환 커넥터(302)를 가지고, 이 예에서, 음성 마이크로폰(306) 외에도 잡음 소거 목적을 위한 마이크로폰들(307)을 가진다.
앞에서와 같이 호스트 디바이스는 유형-C 리셉터클(304)을 갖는다. USB 인터페이스에서의 감시 회로(도시되지 않음)가 부착된 USB 주변기기의 존재뿐만 아니라 유형을 감지하기 위해 정의된 CC(configuration channel) 접촉들(핀들(A5 및 B5)) 상의 임피던스들을 검출할 수 있다. 따라서, 리셉터클(304) 속으로의 유형-C 플러그의 삽입으로 또는 파워 업 또는 재시작으로, 호스트 디바이스의 USB 감시 시스템은 기존의 USB 유형-C 발견을 수행할 수 있다. 표준 케이블 검출(Cable Detect)(CD) 기능이 플러그가 접속되는지의 여부와, DFP(downstream facing port)에 대한 것인지 또는 UFP(upstream facing port)에 대한 것인지와 케이블의 배향을 결정하기 위하여 호스트 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 이 메커니즘은 풀-업 및 풀-다운 저항기들 또는 전류 소스들을 CC1(A5) 및 CC2(B5) 핀들에 인가하는 것과 이들 라인들에 연관된 다양한 전압 포인트들을 감지하는 것에 의존할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 호스트 디바이스에 의해 채용될 수 있는 발견 및 구성 방법을 예시한다.
단계 501에서 USB 시스템은, 예를 들면 전압을 모니터링함으로써 플러그의 부착을 모니터링하기 위해 CC 핀들(A5 및 B5)을 모니터링할 수 있다. 하류 대면 포트(downstream facing port)로서 USB 시스템은 CC 핀들에 접속된 특성 임피던스들(Rd 또는 Ra)을 효과적으로 구할 수 있다(여기서 Rd 및 Ra는 USB 유형-C 규격에서 정의되고 Rd > Ra 이다). 접속이 존재한다고 결정되면 CC 핀들에 존재하는 임피던스들의 조합은 접속의 유형과 배향을 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서 예를 들어 임피던스 Rd가 하나의 CC 핀에 접속되고 다른 CC 핀이 개방되어 있는 것은 UFP가 부착되고 CC 핀이 Rd에 접속되는 것 덕분인 배향을 제공한다는 것을 정의한다. 하나의 핀에서의 임피던스 Rd와 다른 핀에서의 Ra는 UFP가 부착된 전력공급된 케이블을 의미하는 한편 하나의 핀에서의 Ra의 임피던스와 개방된 다른 핀은 UFP가 없는 전력공급된 케이블을 의미한다.
그러나, 위에서 설명된 바와 같이, 양 핀들(A5 및 B5)이 값 Ra(여기서 Ra는 1.2kohm과 동일함) 미만의 임피던스에 의해 디지털 접지에 접속된다면 "오디오 액세서리 어댑터 모드"가 개시될 수 있다. 따라서 단계 502에서 양 CC 핀들이 특정 또는 임계 값 즉, Ra 미만의 임피던스들을 갖는지의 여부가 결정될 수 있다. 그렇지 않다면 시스템은 전력공급된 케이블 및/또는 부착된 UFP를 위한 적절한 모드에 진입하거나 또는 (양 임피던스들이 부착된 Rd를 나타내었다면) 디버그 모드에 진입할 수 있다. 그러므로 호스트 디바이스는 적절한 주변기기 또는 허브가 접속된다면 유형-C 리셉터클을 통한 디지털 데이터 전송을 위해 USB 모드에서 동작할 수 있다는 것이 이해될 것이다. USB 모드에서 호스트 디바이스의 경로 제어기, 예컨대, USB 물리적 제어기(310)는, 차동 디지털 데이터 경로를 제공하기 위해, 핀들(A6 및 A7) 또는 대신에 핀들(B6 및 B7) 중 어느 하나(하지만 양 쌍들은 아님)에 대해 신호 경로들의 쌍을 확립할 수 있다.
그러나 양 CC 핀들이 특정 또는 임계 값 즉, Ra 미만의 임피던스들을 가진다면, 호스트 디바이스는 아날로그 액세서리 모드에 진입할 수 있다. 이는 아날로그 신호들을 오디오 코덱(401)으로 및/또는 그 오디오 코덱으로부터 운반하기 위해 네 개의 중앙 핀들(A6, A7, B6, 및 B7) 중 적어도 일부를 고친다. 아날로그 동작 모드에서 오디오 코덱(401)에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있는 오디오 제어기가, 적합한 신호 경로들의 확립을 제어할 수 있다.
USB 감시 시스템은 USB 플러그의 부착 또는 제거를 오디오 코덱(401)에 시그널링할 수 있다는 것에 주의한다. 부가적으로 또는 대안적으로 USB 플러그가 어댑터에 접속되는 경우 검출은 어댑터 속으로의 적합한 잭 플러그의 삽입에 의존할 수 있고 따라서 USB 감시 회로는 잭 플러그의 부착 또는 제거를 시그널링할 수 있다. 그러나 부착 시 및/또는 특히 분리(detach) 시의 가청 팝들 및 클릭들의 더 나은 억제를 위해 코덱이 이를 직접적으로 감지하는 것이 더 나을 수 있다. 이는 접속해제를 감지하고 그것을 코덱에게, 예컨대, 가령 어떤 적합한 GPIO(general purpose input-output) 핀을 통해 통신하는, USB 칩에서의 감지 회로에 수반되는 임의의 프로세싱 지연들을 회피한다. 많은 현존 코덱들은 접지로 기계적으로 스위칭된 접촉을 사용하여 3.5mm 잭의 존재를 미리 감지한다는 것이 이해될 것이다. 그러므로 도 4에 예시된 바와 같이 스위치 어레이(309)는 코덱(401)을 리셉터클(304)의 CC 핀들(A5 및/또는 B5)에 접속시키는 스위치를 포함할 수 있다. 아날로그 오디오 주변기기(300)의 접속의 검출 시 USB 물리적 제어기(310)는 코덱의 JACKDET 모듈에 의해 이 스위치를 폐쇄하여 잭 검출을 가능하게 할 수 있다(단계 503)(본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 잭 검출이란 용어는 리셉터클에 대한 USB 유형-C 플러그의 삽입 및/또는 제거의 검출을 포함할 것이라는 것에 주의한다).
일단 아날로그 주변 디바이스가 접속됨이 식별되면, USB 물리적 제어기(310) 및 오디오 코덱(401)은 부착된 주변 디바이스에 대한 접속 구성을 결정하는 테스팅을 수행할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이 이는, 만약 있다면 USB 유형-C 리셉터클의 접촉들의 적어도 일부가 접속되는, 부하 유형을 결정하는 것을 수반할 수 있다. 허용된 디바이스 구성들 및 리셉터클에서의 플러그의 두 개의 가능한 교합 배향들에 기초한 가능한 접속 구성들의 제한된 세트가 있을 수 있고 그 방법은 접속 구성이 올바르게 식별될 수 있기까지 특정한 수의 접촉들에 대한 부하 유형을 결정하는 발견 모듈을 수반할 수 있다.
발견 모듈이 리셉터클 핀들(A8 및 B8) 중 어느 것이 접지에 접속되고 어느 것이 음성 마이크로폰에 접속되는지를 결정할 수 있다. 발견 모듈은 관련 있는 음성 마이크로폰 핀이 검출되기까지 스위치 어레이(309)의 적절한 제어에 의해 순차적으로 어느 하나의 핀(A8 또는 B8)에 접속될 수 있는 마이크로폰 검출 모듈(MICDET)을 포함할 수 있다.
핀들(A8 및 B8) 중 하나의 핀이 그러면 아날로그 접지 또는 AGND라고 지칭되는, 액세서리로부터의 공통 접지 귀환에 접속될 수 있다(504). 음성 마이크로폰 및 출력 증폭기에 대한 마이크로폰 바이어스는 다른 핀에 접속될 수 있다.
일부 실시예들에서 발견 프로세스는 접속된 액세서리의 유형과 그 접속된 액세서리가 잡음 소거 마이크로폰들을 포함하는지의 여부를 나타낼 수 있다. 잡음 소거 마이크로폰들이 존재한다면, 위에서 언급된 바와 같이 일부 실시예들에서 접지 귀환의 로케이션의 식별이 라우드스피커들 및 잡음 소거 마이크로폰들을 위한 접속들을 정의할 수 있고, 따라서 이 스테이지에서 USB 물리적 제어기는 관련 있는 접속들을 제공하기 위해 스위치 어레이(309)를 스위칭할 수 있다. 다르게 말하면 액세서리의 구성은 어떤 방식으로 시그널링될 수 있고(또는 단지 하나의 허용된 구성으로 제한될 수 있고) 따라서 접속 구성을 결정하는 것은, 예를 들면 접지 접촉을 회전시킴으로써 식별될 수 있는, 소켓을 기준으로 하는 플러그의 배향을 결정하는 것을 단순히 수반할 수 있다.
그러나 일부 실시예들에서 유형-C 리셉터클의 특정 접촉들이 라우드스피커에 접속되는지 또는 마이크로폰에 접속되는지를 결정하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들면 도 4에 도시된 예에서 라우드스피커들에 대응하는 접촉들 및 잡음 소거 마이크로폰들에 대응하는 접촉들은 단계 506에서 결정되는 것이 필요할 수 있다. 이는, 예를 들어, 다양한 접촉들을 테스팅하는, 예컨대, 헤드폰이 리셉터클 핀(A6 또는 B6)에 접속되는지의 여부를 테스팅하는, 트랜스듀서 검출 모듈, 예컨대, 코덱(401)에서의 헤드폰 검출 모듈들(HPDETECT)을 수반할 수 있다.
예를 들어 호스트 디바이스가 도 2에 예시된 바와 같은 어댑터를 통해 레거시 액세서리 디바이스에 또는 도 4에 예시된 바와 같은 액세서리에 접속될 수 있다는 것을 고려한다. 양 경우들에서 양 CC 핀들(A5 및 B5) 상의 Ra 미만의 저항들의 존재는 아날로그 신호 경로들이 요구됨을 나타낼 수 있다. 양 경우들에서 핀들(A8 및 B8)은 각각이 아날로그 접지 및 음성 마이크로폰 중 각각의 것에 접속되고 그래서 발견 모듈은 무슨 핀이 무슨 부하에 접속되는지를 결정할 수 있다. 어댑터를 통해 접속된 레거시 액세서리와 도 4의 액세서리들을 구별하기 위해 핀들(A6 및 B6)(또는 B7)에 접속된 부하들이 결정될 수 있다. 이들 핀들의 양쪽 모두가 라우드스피커에 접속되면 (이 경우에) 리셉터클이 레거시 액세서리에 접속된다고 결정될 수 있다. 그러나 이들 핀들 중 하나가 마이크로폰에 접속되면 이는 도 4에 도시된 바와 같은 액세서리를 나타낼 수 있다. 액세서리가 도 4에 도시된 바와 같은 것이라고 결정되면, 그리고 어떤 핀(A6 또는 B6)이 마이크로폰에 대응하는지가 결정되면, 접속 구성은 명확할 수 있고 그러면 무슨 접촉들이 무슨 라우드스피커에 그리고 무슨 잡음 소거 마이크로폰에 대응하는지를 데이터 제어기가 알 수 있다.
접촉이 마이크로폰에 접속되는지 또는 헤드셋에 접속되는지의 결정은 접촉의 전기 특성들, 예컨대, 임피던스를 모니터링함으로써 다수의 방식들로 이루어질 수 있다. 예를 들면 공지된 접지 접촉이 접지 귀환 경로를 위해 또한 스위치 인 되어 전류가 하나의 단자 속에 주입될 수 있고, 전기적 응답은 입력 단자 및/또는 아마도 어떤 다른 단자에서 모니터링될 수 있다.
일단 라우드스피커 접촉들 및 잡음 소거 접촉들의 배향이 확립되면 경로 제어기 또는 경로 제어 모듈이 스위치 어레이를 그에 따라 구성할 수 있으며(507), 예를 들어 코덱(401)의 경로 제어 모듈이 USB 물리적 제어기(310)를 위한 적합한 제어 신호들을 생성하며 그리고/또는 코덱의 오디오 회로의 상태를 제어하여 요구된 신호 경로들을 확립할 수 있다.
오디오 데이터 전송이 그러면 본 기술분야에서 알려진 바와 같이 버튼 누름들에 대해 모니터링되고 있는(508) 음성 마이크로폰 채널로 시작할 수 있다.
실제로 AGND 접지 스위치들을 가로지르는 얼마간의 전압 강하가 있을 수 있다는 것에 주의한다. 이는 라우드스피커로부터 마이크로폰으로의 또는 마이크로폰으로부터 라우드스피커로의 크로스 토크가 생기게 할 수 있다. 이러한 크로스-토크는 피드백 신호로서의 AGND 노드 상의 발현된(developed) 전압과 헤드폰 증폭기들에 의해 출력된 구동 전압을 가산함으로써 감소될 수 있다. 따라서 도 4에 예시된 바와 같이 관련 있는 접지 핀(A8 또는 B8)에 사용 시에 접속될 수 있는 피드백 신호 경로 즉, HPFB가 있을 수 있다.
스위치 어레이(309)는 임의의 적합한 스위치들의 어레이를 포함할 수 있고, MOS 스위치들 또는 송신 게이트들을 통상적으로 포함할 수 있다. 주변 디바이스의 허용가능 구성들, 예컨대, 헤드셋 컴포넌트들과 헤드셋에 접속된 유형-C 플러그의 핀들 사이의 접속들에 대한 적합한 제한들로, 호스트 디바이스의 스위치들은 도 3 또는 도 4에 예시된 바와 같이 일단(gang)이 될 수 있다. 그러나 일부 실시예들에서 가능한 상이한 헤드셋 접속들의 범위가 있을 수 있고 스위치 어레이는 리셉터클의 다양한 핀들이 호스트 디바이스 내의 다수의 상이한 신호 경로들에 독립적으로 접속되는 것을 허용하도록 될 수 있다. 예를 들면 일부 리셉터클 핀들은 선택한 가능한 MIC 증폭기들 또는 다양한 헤드폰 드라이버들에 접속될 수 있다.
도 4는 예시된 신호 라인들의 각각에서의 스위치들을 도시한다. 그러나, 특별히 비교적 제한된 가능한 주변 구성들을 갖는 일부 경우들에서, 스위칭 액션은 다른 방식들로, 예를 들면 드라이버 증폭기 또는 USB 출력이 하이-임피던스로 되게 하여, 또는 증폭기로부터의 출력 신호를 턴 오프하거나 또는 그냥 무시하여 성취될 수 있다. 특히 음성 마이크로폰 증폭기는, 가령, 중간 스위치 없이 리셉터클 핀들(A8 및 B8)로부터 피드되는 차동 입력을 가질 수 있다. 이 경우 어떤 핀이 주변기기의 접지 귀환에 접속되는지에 의존하여 신호 경로들(AGND 및 MIC)을 스와핑하는 대신, 호스트 디바이스의 경로 제어기는 증폭기 출력 또는 하류의 아날로그 또는 디지털 신호 프로세싱 중 어느 하나에서 증폭기 출력 신호의 극성의 반전을 대신에 단순히 준비할 수 있다.
표준 USB 유형-C 케이블 및 플러그에 대해, 유형-C 규격에 따르면 플러그의 B6 및 B7 커넥터들 상에는 USB 신호가 없을 수 있다는 것에 주의해야 한다. 그러나 위에서 설명된 바와 같이 동작하는 호스트 디바이스에 대해, 접촉들(A6 및 B6)(와 A7 및 B7)은 함께 쇼트되지 않을 수 있고 결과적으로 호스트 디바이스에서의 스위치 어레이(309)는 올바른 신호 경로들을 플러그 접촉들(A6 및 A7)에 대응하는 리셉터클 접촉들에 접속시킬 수 있어야만 한다는 것이 이해될 것이다.
위에서 설명된 접속들은 예로서만이고 주변 또는 액세서리 디바이스의 오디오 컴포넌트들과 유형-C 커넥터의 핀들 사이의 다른 가능한 접속들이 가능할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나 일반적으로 핀들(A5 및 B5)은 CC 핀들로서 예약되어야 하고 바람직하게는 임의의 아날로그 데이터가 접촉들(A6 ~ A8 및/또는 B6 ~ B8)을 통해 그리고 특별히 접촉들(A5, A6, B5 및 B6)을 통해 송신될 수 있다.
도 3 및 도 4는 호스트 디바이스로부터 스테레오 라우드스피커들로 나가는 아날로그 접속들과 다수의 마이크로폰들로부터 호스트 디바이스로 들어가는 아날로그 신호들을 갖는 실시예들을 예시하며, 그 아날로그 신호들의 적어도 일부가 잡음 소거를 위한 것일 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 그러나 마이크로폰들 및/또는 라우드스피커들의 다른 조합들이 가능할 수 있으며, 예를 들면 주변기기는 음성 마이크로폰이 없지만 좌측 및 우측 잡음 소거 마이크로폰들이 있는 헤드셋일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그 아이디어는 아날로그 소스들 및 싱크들의 다른 조합들에, 그리고 어느 하나의 방향으로 흐르는 신호들에 또한 적용 가능하다는 것이 추가로 이해될 것이다.
예를 들어 주변 디바이스는, 가령, B8 상에 접지 귀환을 갖는 플러그 핀들(A6, A7, A8, B6, 및 B7)을 통해 인에이블되는 마이크로폰들과의 아날로그 접속들을 갖는 5 개 마이크로폰들을 가지는 스피커 폰 액세서리일 수 있다.
일부 실시예들에서 주변 디바이스는 유형-C 커넥터의 전압 버스 핀 상에 제공된 전압에 의해 사용 시 전력 공급되는 적어도 일부 회로를 포함할 수 있다. 유형-C 규격은 전력 전달을 위한 전압 버스(V버스)를 공급하는 용도를 위한 핀들(A9 및 B9)을 식별한다. 일부 실시예들에서 그러므로 호스트 디바이스는 주변 디바이스에서의 칩에 전력을 공급하기 위해 이 V버스 접속 상의 적절한 전력을 제공할 수 있다.
위의 논의는 다수의 아날로그 오디오 채널들을 확립하는 것에 초점을 맞추고 있다. 일부 실시예들에서 그러나 일부 아날로그 데이터 채널들 외에 적어도 하나의 디지털 채널이 확립될 수 있다.
예를 들면 도 6은 좌측 및 우측 라우드스피커들(305)과 아날로그 음성 마이크로폰(306)을 갖는 주변 또는 액세서리 디바이스(600)를 예시한다. 이 예에서 그러나 액세서리(600)는 잡음 소거를 위한 디지털 마이크로폰들(601)을 갖는다.
이 예에서 우측 및 좌측 라우드스피커들이 이전에 설명된 바와 같이 액세서리 디바이스의 유형-C 플러그의 핀들(B6 및 B7)에 접속될 수 있고 마찬가지로 음성 마이크로폰 및 접지 귀환이 핀들(B8 및 A8)에 접속될 수 있다. 이 예에서 두 개의 디지털 잡음 소거 마이크로폰들은 핀 A7에서 하류의 디지털 신호 경로(Dn) 상으로 다중화되고 비트 클록이 핀 A6를 통해 수신되고 있다. 음성 마이크로폰 바이어스는 디지털 마이크로폰들(601)에의 공급 전압으로서 사용될 수 있다.
임의의 유형의 적합한 디지털 데이터 전송이 사용될 수 있으며, 예를 들면 핀들(A6 및 A7)이 핀 B8 상의 마이크로폰 바이어스로부터 전력 공급되는 디지털 컴포넌트들을 차동 디지털 데이터 버스에 제공하는데 사용될 수 있으며 그리고/또는 임의의 적합한 단일 전선 디지털 데이터 프로토콜이 핀들(A6 및 A7) 상에서 따로따로 구현될 수 있다.
따라서 인에이블될 수 있는 다수의 가능한 동작 모드들이 있다. 아래의 표 1은 호스트 디바이스의 가능한 동작 모드들의 일부 모드들의 예들 및 가능한 핀 접속들의 일 예를 제공한다.
Figure pct00001
모드 1은 단일 마이크로폰 및 표준 3.5mm 오디오 잭을 갖는 스테레오 액세서리가 적합한 어댑터를 통해 접속될 수 있는 아날로그 액세서리 어댑터 모드이다. 모드 2는 스테레오 스피커들 및 단일 마이크로폰을 갖지만 액세서리 자체는, 예컨대 캡티브 케이블을 통해 접속된, 유형-C 호환 커넥터를 갖는 액세서리를 위한 유사한 동작 모드이다.
모드 3은, 예를 들어 좌측 및 우측 잡음 소거 마이크로폰들을 포함하는, 다섯 개까지의 아날로그 오디오 채널들, 예컨대, 스테레오 오디오를 위한 두 개의 나가는 아날로그 채널들과 마이크로폰들을 위한 세 개의 들어가는 채널들이 확립될 수 있는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 모드의 하나의 예이다.
모드 4는 양 아날로그 채널들(예컨대, 세 개까지의 아날로그 채널들)과 또한 두 개까지의 디지털 채널들을 갖는 하이브리드 모드이다. 예를 들어 이 모드는 모드 1에 따른 표준 아날로그 채널들을 포함하지만 또한 도시된 바와 같은 디지털 통신 채널의 클록 및 데이터 신호들을 운반하기 위한, 또는 아마도 대안적으로 위에서 언급된 바와 같은 두 개의 1-전선 디지털 통신 채널들을 위한 두 개의 디지털 전선들을 포함할 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이 본 발명의 실시예들은 따라서 USB 유형-C 커넥터와 같은 범용 또는 다목적 커넥터를 통해 주변 디바이스를 호스트 디바이스에 접속시키는 방법들 및 장치를 제공한다. 실시예들은 주변 디바이스의 오디오 컴포넌트들이 호스트 및 주변기기 사이에서 아날로그 구동/판독 신호 경로들을 이용하여 동작되고 기존의 접근법들보다 더 많은 데이터 채널들을 제공할 수 있도록 아날로그 데이터 채널들이 확립되는 것을 허용한다.
실시예들은 적어도 네 개의 오디오 트랜스듀서들, USB 유형-C 커넥터와 호환 가능한 제1 커넥터, 및 제1 커넥터의 별개의 접촉들과 상기 적어도 네 개의 오디오 트랜스듀서들 각각의 각자의 오디오 트랜스듀서들 사이의 오디오 신호들의 전송을 위한 신호 경로들을 갖는 오디오 액세서리 디바이스의 사용을 허용하고, 적어도 복수의 신호 경로들이 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 것들이다.
언급된 바와 같이 하나의 특정 애플리케이션이, 잡음 소거 마이크로폰들로부터 데이터를 판독하는 채널들을 또한 확립하면서도 주변 디바이스의 적어도 스테레오 라우드스피커들을 위한 아날로그 데이터 채널들을 확립하기 위한 것이다.
도 7은, 예를 들어 모바일 전화기 또는 랩톱 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 모바일 컴퓨팅 디바이스일 수 있는 호스트 디바이스(400)를 예시한다. 모바일 디바이스는 주변 또는 액세서리 디바이스들에 접속하기 위한 그리고 유형-C 리셉터클(304)일 수 있는 커넥터를 가질 수 있다. 사용 시 호스트 디바이스는 액세서리의 유형-C 플러그(302)를 호스트 디바이스의 리셉터클(304)에 접속시킴으로써 액세서리(300)에 접속될 수 있다. 플러그(302)는 캡티브 케이블을 포함할 수 있는 접속(303)을 통해 액세서리(300)의 나머지에 접속될 수 있다.
유형-C 리셉터클은 USB 유형-C 커넥터의 다른 핀들 예를 들어 A2, A3, A4 또는 A9, A10, A11에 대한 고속 USB 3.1 인터페이스들을 포함할 수 있는 USB 인터페이스 회로(701)에 접속될 수 있다. 아날로그 액세서리 디바이스가 접속될 때 리셉터클의 적절한 핀들은 스위치 어레이(309)를 포함할 수 있는 경로 제어기(706)를 통해 위에서 설명된 바와 같이 USB 인터페이스 회로(701) 및 오디오 코덱(401)에 접속될 수 있다.
그 디바이스는 리셉터클로부터 USB 인터페이스 및 오디오 코덱으로의 신호 경로들의 발견 및 구성을 제어하는 데이터 제어기 회로를 포함한다. 이 데이터 제어기 회로는 USB 인터페이스(701), 오디오 코덱(401), 애플리케이션들 프로세서(703) 또는 경로 제어기(706) 자체 중 하나 이상에 부분적으로 또는 전체적으로 통합될 수 있다. 예를 들면 표준 USB 동작을 검출하는 회로는 USB 인터페이스 회로에 통합될 수 있지만, 일단 아날로그 어댑터 액세서리 모드가 검출되면 제어는 오디오 코덱 내의 제어 회로에 실질적으로 이양될 수 있다.
데이터 제어기 회로는 적절한 기능들을 수행하도록 특별히 설계되거나 또는 하드와이어드될 수 있거나, 또는 비휘발성 메모리 엘리먼트들을 포함할 수 있는 로컬 메모리(702)의 일부에 저장된 코드 또는 명령들에 따라 동작할 수 있는 범용 프로그램가능 회로를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다.
오디오 코덱(401)은 액세서리(300)의 라우드스피커들을 통한 플레이백을 위해 아날로그 오디오 데이터를 액세서리(300)에 송신할 수 있다. 오디오 데이터는 메모리로부터 직접적으로 또는 애플리케이션들 프로세서(703)를 통해 수신될 수 있는, 메모리(702)에 저장된 미디어 파일로부터의 오디오 데이터를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서 오디오 데이터는 애플리케이션들 프로세서(703)에 의해 또는 애플리케이션들 프로세서(703)로부터의 명령 하에 오디오 코덱에 의해 생성될 수 있다. 오디오 데이터는 무선 통신을 위한 안테나(704)와 같은 통신 인터페이스를 통해 수신된 오디오 데이터일 수 있다.
덧붙여서 오디오 코덱(401)은 액세서리(300)로부터 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 이는 예를 들면 안테나(704)를 통해 송신되거나, 메모리(702)에서의 미디어 파일에 저장되거나 또는 애플리케이션들 프로세서(703)을 제어하기 위해 프로세싱되는 음성 마이크로폰으로부터의 아날로그 음성 데이터일 수 있다. 오디오 코덱(401)은 액세서리(300)의 잡음 소거 마이크로폰들로부터의 오디오 데이터를 또한 수신할 수 있다. 이 데이터는 아날로그 데이터 경로를 통해 또한 전송될 수 있지만 도 6에 예시된 바와 같은 액세서리(600)에 대해 들어오는 잡음 소거 데이터는 디지털일 수 있다. 코덱(401)의 잡음 소거 모듈(705)이 적절한 잡음 소거 신호들을 결정하고 나가는 아날로그 라우드스피커 데이터를 그에 따라 변조할 수 있다.
통상의 기술자는 따라서 위에서 설명된 장치 및 방법들의 일부 양태들, 예를 들어 발견 및 구성 방법들이, 예를 들어 디스크, CD-ROM 또는 DVD-ROM과 같은 비휘발성 캐리어 매체 상에, 판독 전용 메모리(펌웨어)와 같은 프로그래밍된 메모리, 또는 광학적 또는 전기 신호 캐리어와 같은 데이터 캐리어 상에 프로세서 제어 코드로서 수록될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 많은 애플리케이션들을 위해 본 발명의 실시예들은 DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 상에 구현될 것이다. 따라서 그 코드는 기존의 프로그램 코드 또는 마이크로코드 또는, 예를 들어 ASIC 또는 FPGA를 설정 또는 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 그 코드는 재프로그램가능 로직 게이트 어레이들과 같은 재구성가능 장치를 동적으로 구성하기 위한 코드를 또한 포함할 수 있다. 마찬가지로 그 코드는 Verilog™ 또는 VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)과 같은 하드웨어 디스크립션 언어를 위한 코드를 포함할 수 있다. 통상의 기술자가 이해할 바와 같이, 그 코드는 서로 통신하는 복수의 커플링된 컴포넌트들 사이에 배포될 수 있다. 적절한 경우, 실시예들은 아날로그 하드웨어를 구성하기 위하여 현장-(재)프로그램가능 아날로그 어레이 또는 유사한 디바이스 상에서 실행하는 코드를 사용하여 또한 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 모듈이란 용어는 고객 정의(custom defined) 회로와 같은 전용 하드웨어 컴포넌트들에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있는 그리고/또는 하나 이상의 소프트웨어 프로세서들 또는 적합한 범용 프로세서 상에서 실행하는 적절한 코드 등에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있는 기능성 유닛 또는 블록을 지칭하기 위해 사용될 것이라는 것에 주의한다. 모듈 자체가 다른 모듈들 또는 기능성 유닛들을 포함할 수 있다. 모듈이 병치될 필요는 없고 상이한 집적 회로들 상에 제공되며 그리고/또는 상이한 프로세서들 상에서 실행하는 다수의 컴포넌트들 또는 서브-모듈들에 의해 제공될 수 있다.
실시예들은 호스트 디바이스, 특별히 예를 들어 모바일 전화기, 오디오 플레이어, 비디오 플레이어, PDA, 랩톱 컴퓨터 또는 태블릿과 같은 모바일 컴퓨팅 플랫폼 및/또는 게임 디바이스과 같은 휴대용 및/또는 배터리 전력공급형 호스트 디바이스에 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 호스트 디바이스에 부착 가능한 액세서리들에서, 예를 들어 액티브 스피커들 또는 헤드셋들 등에서 전적으로 또는 부분적으로 또한 구현될 수 있다. 특별히 더 복잡한 디바이스들에서, 본 발명의 양태들마다 하나를 초과하는 USB 유형-C 또는 유사한 커넥터 및 연관된 신호 경로들 및 제어가 있을 수 있다.
위에서 언급된 실시예들이 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것과, 본 기술분야의 통상의 기술자들이 첨부의 청구항들의 범위로부터 벗어나는 일 없이 많은 대안적 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 것에 주의해야 한다. "포함하는"이란 단어는 청구항에서 열거된 것들과는 다른 엘리먼트들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않으며, 단수("a" 또는 "an")의 사용에 해당하는 것으로 간주될 표현은 복수를 배제하지 않고, 단일 특징 또는 다른 유닛이 청구항들에서 언급된 여러 유닛들의 기능들을 이행할 수 있다. 청구항들에서의 임의의 참조 번호들 또는 라벨들이 그것들의 범위를 제한하기 위해서 해석되지 않을 것이다. 증폭 또는 이득과 같은 용어들은 가능하게는 신호에 1(unity) 미만의 스케일링 계수를 적용하는 것을 포함한다.

Claims (27)

  1. 호스트 디바이스와 주변 디바이스 사이에서 상기 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터(USB Type-C connector)를 통한 데이터의 전송을 제어하는 데이터 제어기로서, 상기 데이터 제어기는:
    상기 호스트 디바이스의 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉(contact)들 사이에 신호 경로들을 확립(establishing)하는 경로 제어기를 포함하고,
    상기 경로 제어기는 적어도 제1 및 제2 모드들에서 동작 가능하며,
    상기 제1 모드에서 상기 경로 제어기는 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 접촉들 각각에 대해 별개의 신호 경로들을 확립하고, 복수의 상기 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것이고; 그리고
    상기 제2 모드에서 상기 경로 제어기는 차동 디지털 데이터 경로를 제공하기 위해 상기 제1 내지 제4 접촉들의 서브세트에 대해서만 신호 경로들의 쌍을 확립하는, 데이터 제어기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 USB 유형-C 커넥터는 접촉들의 제1 및 제2 행들을 포함하고 상기 제1 및 제2 접촉들은 상기 제1 행의 중앙의 두 개의 접촉들이고 상기 제3 및 제4 접촉들은 상기 제2 행의 중앙의 두 개의 접촉들인, 데이터 제어기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 모드에서 상기 경로 제어기는 상기 USB 유형-C 제어기의 적어도 제5 접촉 또는 제6 접촉 중 하나의 접촉에 대해 별도의 아날로그 신호 경로를 추가적으로 확립하는, 데이터 제어기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 모드에 진입할 때, 상기 데이터 제어기는 상기 주변 디바이스를 위한 접속 구성(connection configuration)을 결정하도록 구성되며, 상기 접속 구성은 상기 USB 유형-C 커넥터의 상기 제1 내지 제4 접촉들 각각이 상기 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 나타내고, 상기 경로 제어기는 결정된 상기 접속 구성에 기초하여 상기 제1 모드에서의 상기 신호 경로들을 확립하는, 데이터 제어기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 하나의 접촉의 전기 특성들을 모니터링하여 그 접촉을 위한 접속 유형을 결정하도록 구성되는 발견 모듈(discovery module)을 더 포함하는, 데이터 제어기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 발견 모듈은, 상기 제1 모드에 진입할 때, 상기 USB 유형-C 커넥터의 상기 제1 내지 제4 접촉들 중 적어도 하나의 접촉의 전기 특성들을 모니터링하여 그 각자의 접촉이 상기 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 결정하도록 구성되는, 데이터 제어기.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 발견 모듈은 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 두 개의 미리 결정된 추가적인 접촉들 중 어느 것이 상기 주변 디바이스를 위한 접지 귀환(ground return)에 접속된 접지 접촉(ground contact)인지를 결정하도록 구성되고, 상기 경로 제어기는 결정된 상기 접지 접촉에 대해 접지 경로를 확립하도록 추가로 동작 가능한, 데이터 제어기.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 제어기는 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 하나의 접촉에 대해 결정된 상기 접속 유형과 복수의 미리 결정된 가능한 접속 구성들에 기초하여 상기 접속 구성을 결정하도록 구성되는, 데이터 제어기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 제어기는 상기 USB 유형-C 제어기에 접속된 스위치 어레이를 포함하며, 상기 경로 제어기는 상기 제1 모드에서 상기 신호 경로들 중 적어도 일부의 신호 경로들을 제공하기 위해 상기 스위치 어레이를 제어하는, 데이터 제어기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스위치 어레이는 스위치들의 제1 세트를 포함하며, 상기 스위치들의 제1 세트는 상기 제1 모드에서:
    제1 스위치 상태에서는 상기 제1 및 제2 접촉들을 제1 및 제2 신호 경로들에 각각 접속시키고 상기 제3 및 제4 접촉들을 제3 및 제4 신호 경로들에 각각 접속시키도록; 그리고
    제2 스위치 상태에서는 상기 제1 및 제2 접촉들을 상기 제3 및 제4 신호 경로들에 각각 접속시키고 상기 제3 및 제4 접촉들을 상기 제1 및 제2 신호 경로들에 각각 접속시키도록 동작 가능한, 데이터 제어기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경로 제어기는 상기 별개의 신호 경로들을 확립하기 위해 호스트 디바이스의 하나 이상의 오디오 컴포넌트들을 인에이블(enable) 또는 디스에이블(disable)시키도록 상기 제1 모드에서 동작 가능한, 데이터 제어기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 모드에서의 상기 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 상기 주변 디바이스의 라우드스피커를 구동하기 위한 상기 호스트 디바이스의 증폭기로부터의 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 라우드스피커 신호 경로인, 데이터 제어기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 모드에서의 상기 신호 경로들 중 적어도 하나의 신호 경로는 상기 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 오디오 신호들의 상기 호스트 디바이스에서의 오디오 프로세싱 회로로의 전송을 위한 마이크로폰 신호 경로인, 데이터 제어기.
  14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 마이크로폰 신호 경로는 상기 주변 디바이스의 마이크로폰으로부터 수신된 아날로그 오디오 신호들의 전송을 위한 아날로그 신호 경로, 상기 주변 디바이스의 적어도 하나의 디지털 마이크로폰으로부터 수신된 디지털 오디오 신호들의 전송을 위한 디지털 신호 경로, 또는 잡음 소거 마이크로폰(noise cancellation microphone)으로부터 수신된 오디오 신호들을 위한 신호 경로이고 상기 오디오 프로세싱 회로는 잡음 소거 회로를 포함하는, 데이터 제어기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경로 제어기는 좌측 및 우측 아날로그 스테레오 오디오 데이터의 주변 디바이스의 라우드스피커들로의 전송을 위한 상기 제1 내지 제4 접촉에 대한 단지 두 개의 아날로그 신호 경로들을 확립하도록 제3 모드에서 추가로 동작 가능한, 데이터 제어기.
  16. 전자 디바이스로서,
    USB 유형-C 커넥터; 및
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 데이터 제어기
    를 포함하는 전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 오디오 코덱을 더 포함하며, 상기 경로 제어기는, 상기 제1 모드에서, 상기 USB 유형-C 커넥터와 상기 오디오 코덱 사이에 상기 신호 경로들을 확립하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  18. 제16항에 있어서, USB 제어기를 더 포함하며, 상기 경로 제어기는, 상기 제2 모드에서, 상기 USB 유형-C 커넥터와 상기 USB 제어기 사이에 상기 신호 경로들을 확립하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 휴대용 디바이스; 배터리 동력 디바이스; 통신 디바이스; 컴퓨팅 디바이스; 모바일 전화기; 랩톱, 노트북 또는 태블릿 컴퓨터; 개인용 미디어 플레이어; 게이밍 디바이스; 및 착용가능 디바이스 중 적어도 하나인, 전자 디바이스.
  20. 호스트 디바이스와 주변 디바이스 사이에서 상기 호스트 디바이스의 USB 유형-C 커넥터를 통한 오디오 데이터의 전송을 제어하는 오디오 제어기로서, 상기 오디오 제어기는:
    상기 호스트 디바이스의 오디오 회로와 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉들 사이에 오디오 신호 경로들을 확립하는 경로 제어 모듈을 포함하며,
    상기 경로 제어 모듈은 제1 모드에서, 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 네 개의 접촉들 각각에 대해 별개의 오디오 신호 경로들을 확립하도록 동작 가능하고, 복수의 상기 오디오 신호 경로들은 아날로그 오디오 데이터의 전송을 위한 것인, 오디오 제어기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 모드에서, 상기 경로 제어기는 상기 USB 유형-C 커넥터의 다섯 개의 접촉들에 대한 오디오 신호 경로를 확립하도록 동작 가능한, 오디오 제어기.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제1 모드에서, 상기 경로 제어기는 상기 주변 디바이스를 위한 접지 귀환을 제공하기 위해 상기 USB 유형-C 커넥터의 접촉에 대해 접지 경로를 확립하도록 추가로 동작 가능한, 오디오 제어기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 USB 유형-C 커넥터의 적어도 두 개의 미리 결정된 접촉들 중 어느 것이 상기 주변 디바이스를 위한 접지 귀환에 접속되는지를 결정하도록 구성되는 접지 발견 모듈을 포함하며, 상기 경로 제어 모듈은 적절한 신호 경로들을 확립하기 위해 상기 접지 발견 모듈에 응답하는, 오디오 제어기.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 USB 유형-C 커넥터의 미리 결정된 세트의 접촉들 각각이 상기 주변 디바이스의 마이크로폰에 접속되는지 또는 라우드스피커에 접속되는지를 결정하도록 구성되는 트랜스듀서 발견 모듈을 포함하며, 상기 경로 제어 모듈은 적절한 신호 경로들을 확립하기 위해 상기 접지 발견 모듈에 응답하는, 오디오 제어기.
  25. 장치로서,
    제1 축에 대해 평면에서 회전 대칭을 나타내도록 위치된 적어도 제1 세트의 여덟 개의 접촉들을 갖는 제1 커넥터 - 이로써, 상기 제1 커넥터는, 사용시, 두 개의 가능한 배향들 중 어느 하나에서 대응하는 세트의 여덟 개의 접촉들을 갖는 주변 디바이스의 커넥터와 교합(mate)할 수 있음 - ; 및
    커넥터 또는 주변 디바이스와 교합될 때 상기 제1 세트의 접촉들 중 적어도 일부에 접속된 부하들의 결정에 기초하여 상기 제1 축에 가장 가까운, 상기 제1 세트 중의 적어도 네 개의 접촉들에 대한 신호 경로들의 구성을 제어하는 제어기
    를 포함하는 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제어기는 커넥터 또는 주변 디바이스와 교합될 때 상기 접촉들에서 검출된 전기 특성들을 모니터링함으로써 상기 제1 세트의 접촉들 중 적어도 일부에 접속된 부하들을 결정하는, 장치.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 축에 가장 가까운 상기 제1 세트 중의 상기 네 개의 접촉들 중 적어도 하나에 접속된 부하를 결정하는, 장치.
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