TWI507974B - 電子裝置、配件和偵測配件的方法 - Google Patents

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Yu Chun Peng
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Description

電子裝置、配件和偵測配件的方法
本發明是有關於一種電子裝置、配件和偵測配件的方法。
具有或不具備遙控功能的耳機、麥克風和揚聲器之類的配件係便於使用者使用諸如多媒體播放器、個人數位助理器、智慧型手機、行動電路和平板電腦之類的電子裝置的各式各樣的功能,例如聆聽音樂、錄音和接聽電話。
在電子裝置中識別配件(諸如具有或不具有麥克風的各種耳機)或識別配件之不同控制功能之習知機制,係依據於一聲音插座所偵測到的訊號位準(例如藉由類比方式偵測)而進行。而不同的電子裝置製造業者為其生產的配件去設計各自的規範以定義偵測到的電壓位準之意義。在某些情況下,若由B公司生產的配件的消耗電流與A公司生產的配件的消耗電流相同時,電子裝置中用以識別A公司生產的配件的習知偵測機制可能會造成誤判。此外,習知的偵測機制因為對消耗電流(例如麥克風的電流)的公差過大,故不具可擴展性。習知的偵測方式最多偵測四種不同的配件和支援三個遙控按鈕,例如:後退、播放/停止、前進按鈕。此外,由於此偵測方式是藉由偵測電壓以達成,故電子裝置需要至少0.5秒以偵測配件之連接狀態。
本揭露係有關於一種電子裝置、配件以及偵測配件的方法。
一實施例提出一種電子裝置。此電子裝置包括:連 接器、控制單元和聲音處理單元。連接器用以連接一配件且具有聲音接點。控制單元具有一第一端點和一第二端點,第一端點和第二端點耦接至連接器的聲音接點。當配件係電性連接至連接器時,控制單元透過第一端點和聲音接點以傳送一指令至配件,並且控制單元透過第二端點和聲音接點以接收配件資料,其中此指令是由一第一串列數位訊號所代表,又配件資料是由一第二串列數位訊號所代表並且是由配件回應此指令所產生。聲音處理單元係耦接於聲音接點和控制單元之間並且透過聲音接點以接收來自配件的一聲音訊號。
一實施例提出一種電子裝置的配件。此配件包括:用以連接至電子裝置的連接器、麥克風、配置以連接麥克風至連接器的麥克風線、控制介面單元和控制器。控制器具有複數個端點,這些端點包括一電源端點、一資料端點和複數個控制端點,其中電源端點耦接至麥克風線,資料端點耦接至麥克風線,些控制端點耦接至控制介面單元。當連接器連接到電子裝置時,電源端點接收一電源訊號,電源訊號用以供電給控制器;控制器透過資料端點和麥克風線傳送配件的識別碼至電子裝置以回應一指令,此指令是由一第一串列數位訊號所代表而且是透過麥克風線和資料端點從電子裝置而接收,識別碼是由一第二串列數位訊號所代表。
一實施例提出一種偵測配件的方法,用於具有一連接器的電子裝置中。此方法包括:當配件係電性連接至電子裝置,於連接器的一聲音接點提供電源訊號;透過聲音接點送出一指令至配件,此指令是由第一串列數位訊號所代表;判斷是否於聲音接點收到配件的識別碼,其中識別碼是由一第一數位訊號所代表;若收到配件的識別碼,認定此配件屬於一第一類型,否則,認定此配件屬於一第二類型。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧耳機
11‧‧‧聲音插座
13‧‧‧電路板
21‧‧‧插孔
23‧‧‧聲音插頭
25‧‧‧耳機線
27‧‧‧控制介面
28、29‧‧‧揚聲器
100、300‧‧‧電子裝置
101、201‧‧‧連接器
110、310‧‧‧控制單元
120、320‧‧‧配件資料偵測裝置
130、330‧‧‧聲音處理單元
140、340‧‧‧電壓偵測裝置
150‧‧‧通訊單元
200、400、800‧‧‧配件
202‧‧‧訊號線
210‧‧‧麥克風
220、380‧‧‧控制器
230‧‧‧電容單元
240、390‧‧‧控制介面單元
360‧‧‧位準移位器
301‧‧‧聲音插座
391‧‧‧按鍵
401‧‧‧聲音插頭
2000‧‧‧控制器
2010‧‧‧電壓調節器
2020‧‧‧控制邏輯電路
2030‧‧‧第一切換裝置
2040‧‧‧第二切換裝置
第1圖為依照本揭露一實施例的電子裝置連接至配件之示意圖。
第2圖為依照本揭露一實施例的電子裝置連接至配件之系統方塊圖。
第3圖為依照本揭露另一實施例的電子裝置連接至配件之電路方塊圖。
第4圖繪示如第2和3圖所示的主機與配件之間的通訊協定的示意圖。
第5圖繪示如第2和3圖所示當配件的插頭插入電子裝置的聲音插座時,依照本揭露一實施例之偵測方法的流程圖。
第6圖繪示依照本揭露一實施例的串列數位訊號的時序圖,串列訊號包括初始化指令和配件識別碼。
第7圖繪示依照本揭露一實施例的串列數位訊號的時序圖,串列訊號包括中斷和按鍵掃瞄碼。
第8圖繪示依照本揭露一實施例的配件的方塊圖。
第1圖為依照本揭露一實施例的電子裝置連接至配件之示意圖。在第1圖中,電子裝置1可以實現為任何行動或可攜式運算裝置,諸如行動電話、個人數位助理器、智慧型手機、平板電腦、多媒體播放器、電子遊戲機、筆記型電腦等等。配件可以實現為多種的配件,例如具有或不具備麥克風的耳機,或具有或不具有控制按鈕的耳機。如第1圖所示的配件例如為耳機2,其包括聲音插頭23、耳機線25、控制介面27和揚聲器28及29,並且可包括麥克風,例如配置於控制介面27。如第1圖所示,電子裝置1具有電路板13和連接至電路板13的聲音插座11。聲音插座11具有插孔21並伴隨數個用以與耳機2的聲音插頭23連接的接觸點。在一些例子中,電子裝置1更可包括複數個設置在電 路板13或電性連接至電路板13的元件,例如處理單元(諸如單核心、多核心的處理器或單晶片系統)、顯示單元(諸如LCD、OLED等或具有觸控功能的顯示裝置)、儲存單元、通訊單元(例如支援諸如2G,3G,3.5G,4G,WiFi等之一種或多種通訊標準的通訊處理器)。
第2圖為依照本揭露一實施例的電子裝置連接至配件之系統方塊圖。電子裝置100包括連接器101、控制單元110、配件資料偵測裝置120和聲音處理單元130。配件200包括連接器201、麥克風(MIC)210、控制器220、電容單元230和控制介面單元240。控制介面單元240用以讓使用者操作以控制電子裝置100,控制介面單元240例如包括複數個控制按鈕、或(及)導覽鍵、或其他控制面板。於此實施例中,配件200可以為耳機並且可更包括至少一揚聲器和至少一揚聲器線(未繪示),揚聲器線用以將揚聲器連接至連接器201。
在第2圖中,電子裝置100的連接器101用以與配件200的連接器201連接以使得電子裝置100與配件200能彼此電性連接。電子裝置100的連接器101具有複數個接點包括:一聲音接點N1其用以接收來自配件200的麥克風210之聲音訊號,以及一偵測端點D1其用以偵測連接器101和201是否有完全的電性連接。配件200具有一訊號線202,例如麥克風線,其對應到聲音接點N1。當配件200係電性連接至電子裝置100時,訊號線202係電性連接至聲音接點N1。在此實施例中,連接器101可為一2.5mm或3.5mm之聲音插座,連接器102可為一2.5mm或3.5mm之聲音插頭。
於一實施例中,可於電子裝置100和配件200之間實現一通訊協定。此通訊協定的初始型態包括如下步驟。請參考第4圖,當電子裝置100(即主機)電性連接至相容於此通訊協定的配件200(即配件),如步驟S110所示,主機致能一電源訊號,並且例如透過連接器101的聲音接點N1,將電源訊號提供給配件 200。配件200然後由電源訊號供電。在步驟S120,電子裝置100例如透過聲音接點N1,送出一初始指令至配件200。如步驟S130所示,配件200將其配件識別碼(accessory identification,AID)送出至電子裝置100以回應初始指令。在此實施例中,AID係儲存於控制器220內的儲存單元中或與控制器220電性耦接的儲存單元中。當電子裝置100從配件200收到AID後,電子裝置100能藉由AID以辨別配件200所屬的類型並且運作於對應到配件200的類型的操作模式。例如,電子裝置100進入一操作模式(以下稱為「單線」(one-wire)模式,稍後將舉例說明),在此操作模式中電子裝置100回應一控制訊號以進行運作,此控制訊號是由一串列訊號所代表並且由配件200接收。因此,配件200可送出控制訊號來控制電子裝置100以回應使用者利用控制介面單元240產生的使用者操作指示。此外,因為電子裝置100和配件200彼此能以數位方式通訊,故此配件200得以實現各種且甚至可擴充的控制功能,又控制介面單元240在實現不同需求時變得更為靈活和可加以擴充。
請再參考第2圖,電子裝置100被配置為與第4圖的通訊協定相容。在電子裝置100中,控制單元110例如處理單元(諸如單核心、多核心處理器,或單晶片系統),具有複數個端點其包括:一第一端點T1和一第二端點T2,此兩端點皆耦接至連接器101的聲音接點N1。
電源訊號(諸如一偏壓)被供應於例如聲音接點N1。在另一例子中,控制單元110可配置為當控制單元110偵測到連接至配件200之情況時,致能此電源訊號並供應此電源訊號於聲音接點N1。
此外,控制單元110回應表示有配件(例如配件200)連接至連接器101的訊號,透過控制單元110的第一端點T1和聲音接點N1送出一初始指令至配件200。連接器101可包括偵測機制以觸發表示有配件連接的訊號,例如是利用切換器來達成。 例如,控制單元110更可使控制單元110的一端點TC,如第2圖所示,與連接器101的偵測端點D1連接並且接收代表一配件與電子裝置100電性連接的偵測訊號。在其他例子中,可於電子裝置100中實現一種基於阻抗(或基於電流或基於電壓)之偵測電路,用以偵測電子裝置100與配件200之間的電性連接情況;例如,此種偵測電路係設置於控制單元110或聲音處理單元130,或者設置一專屬的偵測單元且耦接於連接器101和控制單元110之間。
再者,在電子裝置100中,配件資料偵測裝置120耦接於聲音接點N1和控制單元110的第二端點T2之間,且被配置用以透過聲音接點N1以接收配件200產生的配件資料(例如AID),及用以輸出配件資料以由控制單元110的第二端點T2接收。在某一情況下,如上述步驟S130所示,配件200送出代表一配件識別碼的配件資料至電子裝置100,故此,電子裝置100於聲音接點N1接收此配件資料。同時,配件200的麥克風210亦得以產生聲音訊號並且將它透過訊號線202輸出至電子裝置100。而由電子裝置100接收的聲音訊號將傳送到聲音接點N1。於一實施例中,配件資料偵測裝置120可被配置以用作接收配件資料和忽略(例如過濾掉或消除)於聲音接點N1接收到的聲音訊號。
再者,聲音處理單元130其耦接於聲音接點N1和控制單元110之間並且透過聲音接點N1以接收由麥克風210產生和由配件200輸出的聲音訊號,以進一步進行聲音處理,例如類比數位轉換。在一些例子中,電子裝置100實現為通訊裝置,可包括耦接至控制單元110的通訊單元150(例如支援行動、無線或寬頻通訊的通訊處理器),通訊單元150於一通訊對話(communication session)(諸如行動電話的通話、基於網際網路協定的通話,或視訊會議的通話)中以無線方式傳輸聲音訊號至遠端單元,例如基站或存取點(access point)。
請參考第2圖,配件200亦配置以與第4圖之通訊協定相容。當配件200的連接器201電性連接到電子裝置100時,配件200的電源端點PP從電子裝置100接收電源訊號,此電源訊號是由電子裝置100的聲音接點N1提供並用以供電給控制器220。控制器220透過資料端點PD和訊號線202送出配件的識別碼(即AID)至電子裝置100,以回應透過訊號線202(例如麥克風線)和資料端點PD而從電子裝置100接收的初始指令。控制器220具有複數個端點,這些端點包括電源端點PP、資料端點PD和複數個控制端點P1,P2,…,PN。電源端點PP耦接至訊號線202和電容單元230,資料端點PD耦接至訊號線202,這些控制端點P1-PN耦接至控制介面單元240。
請參考第2圖及第4圖,初始指令可包括一反應時間。當控制器220接收到包含反應時間的初始指令後,控制器220會延遲此段反應時間之後再送出配件識別碼(AID)至電子裝置100。此AID是透過資料端點PD送出至電子裝置100。控制器220在送出此AID後,進入一第一操作模式(即「單線」模式),控制器220在第一操作模式中可送出一控制訊號至電子裝置100,此控制訊號對應到由控制介面單元240產生的一輸入訊號。此控制訊號是由一串列數位訊號所代表。此外,此初始指令可包括一中斷延遲時間(亦可稱為中斷延遲),其為配件200的控制器220所接收。當配件200的控制器220運作於第一操作模式時接收控制介面單元240產生的輸入訊號,控制器220會透過資料端點PD送出一中斷以使電子裝置100中斷,然後延持此段中斷延遲時間後再送出對應此輸入訊號的控制訊號至電子裝置100。控制訊號透過資料端點PD和訊號線202被傳至電子裝置100。在上述這些實施例中,控制訊號係由控制器220依據一輸入訊號所產生,且此輸入訊號是由控制介面單元240回應其接收的使用者輸入所產生。
在其他實施例中,如電路方塊圖所示的電子裝置 100除了運作於上述通訊協定,更可運作於其他用以使電子裝置100和不同配件進行通訊的操作模式,以支援不同類型的配件,這些配件可與上述通訊協定並不相容。
對於前述這些實施例,電子裝置100如第2圖所示,更可包括一電壓偵測裝置140,其耦接於聲音接點N1和控制單元110之間,用以偵測聲音接點N1的一電壓位準並且用以輸出代表此偵測到的電壓位準的一數位訊號至控制單元110。在一實施例中,電子裝置100的控制單元110依據電壓偵測裝置140輸出的訊號得以決定是否要送出初始指令至配件200和辨別至少一種與前述通訊協定並不相容的配件。當控制單元110透過第二端點T2接收到與此通訊協定相容的一配件的識別碼(AID)時,電子裝置100進入一第一操作模式(即單線模式)。於此第一操作模式中控制單元110係運作以回應透過控制單元110的第二端點T2所接收的一控制訊號,例如對應到由配件200的控制介面單元240所接收的使用者輸入指示之控制訊號。當連接電子裝置100的一配件與此通訊協定並不相容時,例如此配件是一耳機其並沒有控制器220並且於某特定接觸點利用相異的電壓位準來作為控制指示,則控制單元110接收不到此配件的識別碼(AID)而電子裝置100進入一第二操作模式(同下,亦可稱之為「傳統模式」)。於此第二操作模式中控制單元110運作以回應電壓偵測裝置140所偵測到的電壓位準,此電壓位準代表來自配件的遙控操作。在其他實施例中,術語「傳統模式」可代表不同於「單線模式」的任何模式,用以偵測不同配件和用以偵測來自配件的不同的控制訊號。
於一實施例中,在提供電源訊號到聲音接點N1之後,當電壓偵測裝置140偵測到聲音接點的電壓位準滿足關於一門檻值的條件時,則控制單元110透過第一端點T1送出初始指令,其中此條件例如是此電壓位準大於(或小於)一第一門檻值。請參考第2圖,電子裝置100與配件200連接時,會於聲音接點 產生某一特定電壓位準,例如當提供電源訊號經過一時間間隔,例如80ms或150ms,此電壓位準為0.25V或0.9V。當電子裝置100與一通訊協定不相容的配件連接時,會因為此配件中並沒有對應的電路元件以維持其對應的電壓的緣故而產生不大於(或不小於)此特定電壓位準的電壓位準。在此情況下,控制單元110能認定此配件與此通訊協定並不相容故而不用送出初始指令至此配件。相反的情況下,若認定配件與此通訊協定相容,控制單元110需要送出初始指令至配件並且等待以接收AID,如同前述眾實施例之任一者所示。在這些實施例的其他之中,控制單元110回應代表有配件連接至電子裝置100的連接器101的一訊號,在判斷聲音接點的電壓位準是否大於(或小於)此第一門檻值之前,控制單元110設定聲音接點N1為一低電壓位準(例如,接地)經過一第一時間間隔然後又致能電源訊號並提供此電源訊號於聲音接點經過一第二時間間隔從而重設此配件的電壓位準。
在另一實施例,初始指令可包括一延遲時間,並送出至配件200。在一實施例中,電子裝置100可運作於一省電狀態中,例如是待機或休眠狀態,而藉由設定初始指令所夾帶的延遲時間為電子裝置100從省電狀態中恢復所需要的時間間隔,可以確保電子裝置100能正確地恢復並且接收來自配件200的控制訊號。
在其他實施例中,與上述通訊協定相容的配件200更可運作於其他用以使配件和不同電子裝置進行通訊的操作模式,以支援不同類型的電子裝置,這些電子裝置可能與上述通訊協定並不相容。在一實施例中,於連接器201電性連接至一種與此通訊協定不相容的電子裝置之後,若認定並沒有接收初始指令(例如,在一時間間隔之內),控制器220則運作於一第二操作模式(即傳統模式),控制器220運作於此操作模式中,可產生控制介面單元240接收的使用者輸入指示所對應的一電壓位準並且透過資料端點PD和訊號線202送出此電壓位準至此電子裝置。在 此實施例中,可以定義複數個控制訊號與不同的電壓位準相對應。
在其他實施例中,電子裝置100更可包括至少一電壓位準移位器或其他用作電壓位準轉換的電路元件。在這些實施例中,控制單元110的第一端點T1和第二端點T2之至少一者係透過至一個或多個電壓位準移位器以耦接至連接器101的聲音接點N1,藉以支援各種電路元件不同的訊號傳遞需求。
例如,第3圖為依照本揭露另一實施例的電子裝置300連接至配件400之電路方塊圖。電子裝置300包括聲音插座(即連接器)301、控制單元310、配件資料偵測裝置320、聲音處理單元330(例如編碼解碼器,CODEC)、電壓偵測裝置340(例如類比數位轉換器)和電壓位準移位器360。聲音插座301具有聲音接點N1和偵測端點D1,聲音接點N1用以從配件400的麥克風210接收聲音訊號,偵測端點D1用以偵測聲音插座301與配件400的聲音插頭401的完全電性連接。配件資料偵測裝置320可利用比較器伴隨門檻電壓VTH來實作。控制單元310具有一第一端點DATA_OUT和一第二端點DATA_IN,此二端點透過電壓位準移位器360耦接至聲音接點N1以輸出和輸入訊號。電壓位準移位器360具有兩端點ONE_WIRE_OUT和ONE_WIRE_IN,其分別對應至端點DATA_OUT和DATA_IN。聲音處理單元330具有一端點MIC_IN其耦接至聲音接點N1。
配件400包括聲音插頭(即連接器)401、控制器380和電性耦接至控制器380的控制介面單元390,其中控制器380是為一種與「單線」通訊協定相容的晶片並且支援複數個配件識別碼(AID)。聲音插頭401可為一直徑為2.5mm或3.5mm之標準聲音插頭,並且具有三個或四個接觸端點。控制介面單元390,例如具有四個遙控按鍵391,其可利用四個切換裝置加以實現,但其實施方式並以此為限。配件400亦可包括麥克風210和耦接控制器380的電源接腳VDD的電容單元230(例如電容C)。控制 器380包括:四個接腳SW1,SW2,SW3,SW4,其分別連接至控制介面單元390的四個按鍵391。控制器380更包括:一資料輸入/輸出接腳DATA_IO,其透過訊號線202和聲音插頭401連接至聲音插座301,用以輸出和傳輸串列數位訊號至電子裝置300的控制單元310以及用以從電子裝置300的控制單元310接收其他串列數位訊號。
此外,電子裝置300和配件400可包括其他電路元件。例如,電阻R1耦接至一直流電壓以提供電源訊號(偏壓)到聲音接點N1。例如,在控制介面單元390中,電阻R2和R3耦接至聲音插頭401和控制器380的接腳SW2和SW3之間。
如第3圖所示的電子裝置和配件所執行的偵測機制能達成靈活和可擴展的控制功能和效果。在第2圖和第3圖的電子裝置100、300和配件200、400之中,可依據上述通訊協定(請參考第4圖)來實現多種偵測方法,其中電子裝置100、300和配件200、400之間透過聲音接點N1和訊號線202來傳輸串列數位訊號,此等方法亦可稱為「單線」通訊協定(或簡稱單線協定)。在單線協定的一例子中,可以支援複數個配件識別碼(AID),例如可以讓主機(即電子裝置100、300)得以辨別的63種不同的配件。此外,控制介面單元390的4個或更多的按鍵391可以為「向後」鍵、「播放/停止」鍵、「向前」鍵、「啟動應用」鍵;其中「啟動應用」鍵用以播放多媒體內容,多媒體內容例如是音樂、圖片、視訊或啟動一應用程式。因為單線協定是藉由傳輸串列數位訊號而實現,以讓電子裝置100、300和配件200、400之間進行通訊,其相較於習知使用電壓位準偵測的方式,能以更準備和迅速地偵測到配件的存在以及決定配件的種類。以下將描述單線協定的例子。
藉由單線協定,配件可以達成靈活和可擴展的控制功能。在某些例子中,可以同時按壓控制介面單元390的兩個或多個按鍵391以代表更多的控制功能。在某些例子中,諸如音量 控制、通話控制、瀏覽網頁控制、遊戲控制等等其他控制功能,亦可賦予給控制介面單元390來加以控制。控制功能亦可針對電子裝置的操作模式或執行中的應用程式來加以切換。例如,當使用者在瀏覽網頁(或玩遊戲)時,壓控制介面單元390的多個按鍵391可以用來控制瀏覽網頁(或玩遊戲)的操作,而當使用者接收來電或打電話時,這些按鍵391可切換為通話控制之用。
請參考第4圖,基於如前述通訊協定的初始型態可推導出應用於如第2圖及第3圖所示的電子裝置和配件的通訊協定的其他實施例。例如,步驟1:若接收不到來自主機(即電子裝置100、300)的初始指令,配件200、400的控制器220、380預設為運作於「傳統模式」。步驟2:主機送出初始指令至控制器220、380以啟用此單線協定並使用以下設定:「中斷延遲」、「操作模式」、「反應時間」;以下將作舉例說明。步驟3:控制器220、380回報它的配件識別碼給主機並且改變配件之操作模式,從「傳統模式」改變為「單線模式」。步驟4:若配件200、400的控制器220、380並沒有回報配件識別碼給主機,主機認定此配件是一種傳統耳機(即視此配件為一種習知的耳機)。
第5圖繪示如第2和3圖所示當配件的插頭插入電子裝置的聲音插座時,依照本揭露一實施例之偵測方法的流程圖。請參考第2、3及5圖,首先,當配件電性連接至電子裝置100、300的聲音插座101、301時,如步驟S210所示,控制單元110、310從偵測端點D1接收一偵測訊號,此偵測訊號代表配件與電子裝置100、300之間完全的電性連接。然後,如步驟S220所示,電子裝置100、300等待一延遲時間t1,例如用以對配件中的電容單元(若有的話)進行充電,例如配件200、400中的電容單元230。在此延遲時間t1以後,不論電容單元存在與否、其是否有充電,如步驟S230所示,判斷電壓偵測裝置(例如是類比數位轉換器)140、340之輸出(例如是代表偵測到的電壓位準)是否滿足一條件,例如:此輸出是否大於(或小於)一第一門檻值。若此 條件得以滿足,如步驟S240所示,電子裝置100、300的控制單元110、310送出初始指令至此配件。若否,認定連接至聲音插座101、301的配件是一種與「單線」協定不相容的配件(如步驟S245所示),此配件可能是不具備麥克風和遙控按鈕的立體聲耳機。
於步驟S250中,在電子裝置100、300送出初始指令至配件之後,電子裝置100、300的控制單元110、310判斷是否於一時間間隔t2以內收到來自配件的AID。若是如此,認定連接至聲音插座101、301的配件是一種與「單線」協定相容的配件(如步驟S271所示),例如是第2或3圖所示的配件200、400。若電子裝置100、300在時間間隔t2以內透過聲音插座101、301並沒有接收到來自配件的AID,則認定連接至聲音插座101、301的配件是一種與「單線」協定不相容的配件(如步驟S272所示),此配件可能需要藉由對電壓偵測裝置340的輸出進行習知方式來加以辨認,例如是利用類比數位轉換數值或電壓位準來確認的配件。
前述偵測方法的實施例,係僅利用單一線以於如第2及3圖所示的電子裝置100、300的控制單元110、310和配件200、400的控制器220、380之間來傳輸串列數位訊號,而單一線例如是至少由配件200、400的訊號線202和電子裝置100、300的聲音接點N1所形成的單一電氣路徑。而被傳輸的串列數位訊號包括:從電子裝置100、300傳輸到配件200、400的至少一初始指令及(或)至少一詢問指令,更包括從配件200、400傳輸到電子裝置100、300的配件資料(例如AID)以及控制訊號(例如按鍵掃瞄碼)。第6圖繪示依照本揭露一實施例的串列數位訊號的時序圖,串列訊號包括初始化指令和配件識別碼。第7圖繪示依照本揭露一實施例的串列數位訊號的時序圖,串列訊號包括在單線模式中傳輸的中斷以及按鍵掃瞄碼。
請參考第2、3、4及6圖,電子裝置100、300,即主機,能送出初始指令至配件200、400,初始指令係由至少一位 元(例如8位元)910所代表,又配件200、400據此經過一反應時間(例如5ms)之後送出AID給電子裝置,而AID亦係由至少一位元(例如8位元)920所代表。而串列數位訊號的位元次序是從最低有效位元位元(LSB)至最高有效位元(MSB)。
在一實施例中,利用8位元(如第6圖之910)來代表初始指令,其包括:至少二位元(例如LSB和位元1)來代表「指令類型」、至少一位元(例如位元2)來代表「反應時間」、至少一位元(例如位元3)來代表「操作模式」、至少三位元(例如位元4至6)來代表「中斷延遲」、至少一位元(例如MSB)是保留之用。如下表一所示為依據一實施例的初始指令的各個位元代表意義。
此外,從配件200、400傳輸至電子裝置100、300的串列數位訊號(在此以後,亦可稱為「配件資料」)可使用至少一位元(例如MSB)來指出其他位元(例如,LSB至位元6)所代表的意義。例如,於一實施例中,當配件資料的MSB為1時,LSB至位元6所代表的意義如表二所示。
請參考第2、3、7圖,在單線模式中,當控制介面單元240、390接收使用者輸入指示時,配件200、400送出中斷和按鍵掃瞄碼(即控制訊號)至電子裝置100、300;中斷是由某一位準的電壓(例如,低位準電壓)1010所代表,又按鍵掃瞄碼是由至少一位元(例如,8位元)1020所代表。例如,當使用者按壓至少一個遙控按鍵391時,配件400的控制器380送出代表中斷的 一低位準電壓至電子裝置300並且經過一中斷延遲時間(即如表一所示的中斷延遲)後送出按鍵掃瞄碼至電子裝置300。藉由按鍵掃瞄碼可得知哪些按鍵被按壓,而以下表三將說明按鍵掃瞄碼的例子。在一實施例中,當配件資料的MSB為0時,LSB至位元6所代表的意義如以下表三所示。
在一實施例中,電子裝置100、300亦可送出不同的詢問指令至配件200、400的控制器220、380。詢問指令可作為讀取指令並且可據以獲得配件200、400的狀態。此外,詢問指令亦可利用8個位元來代表,其中包括至少兩個位元例如用位元[0:1]來表示4種不同的詢問指令。
例如,若這兩個位元例如位元[0:1]的值為10時,此 詢問指令例如為一配件識別碼(AID)詢問指令,其用以請求配件200、400將AID由控制器220、380回傳。當控制器220、380收到此配件識別碼詢問指令時,控制器220、380依據這兩個位元[0:1]而忽略此指令的位元2至MSB(例如位元[2:7])並且送出AID至電子裝置100、300。在此實施例中,用以回應此配件識別碼詢問指令的配件資料的格式可與前述表二中所示的格式相同。
在另一實施例中,若這兩個位元例如位元[0:1]的值為01時,此詢問指令為一時間配置詢問指令,其用以請求配件200、400將用作配件的時間配置的中斷延遲時間由控制器220、380回傳。當控制器220、380收到此時間配置詢問指令時,控制器220、380依據這兩個位元[0:1]而忽略此指令的位元2至MSB(例如位元[2:7])並且送出中斷延遲時間至電子裝置100、300;其中,中斷延遲時間可利用如表一所定義的3個位元來代表。
第8圖繪示依照本揭露一實施例的配件800的方塊圖。在一實施例中,配件800的控制器2000包括電壓調節器2010、控制邏輯電路2020和複數個第一切換裝置2030,其中電壓調節器2010連接至電源端點PP,控制邏輯電路2020耦接至資料端點PD,這些第一切換裝置2030耦接於複數個控制端點(例如SW1-SW4)和控制邏輯電路2020之間。當配件800運作於一第一操作模式中(例如前述的單線模式),控制器2000致能這些第一切換裝置2030。如此,控制介面單元390回應其所接收的使用者輸入指示以產生一輸入訊號並且將輸入訊號輸出到控制邏輯電路2020;而且,控制邏輯電路2020透過資料端點PD和訊號線202將對應此輸入訊號的一控制訊號輸出至電子裝置(未繪示),其中控制訊號例如是利用上述實施例中的串列數位方式所表示)。例如,於實現控制邏輯電路2020時,可利用控制邏輯電路2020的一端點來輸出控制訊號,並且利用它的另一端點透過資料端點PD來接收來自電子裝置的一指令訊號,其中控制訊號以DATA_OUT 代表,而指令訊號(例如是初始指令或詢問指令)可以用DATA_IN代表。此外,控制邏輯電路2020可產生一個或多個切換控制訊號(例如以EN_SW0、EN_SW1、EN_SW2、EN_SW3來表示)以控制這些第一切換裝置2030,並且藉由使用一觸發電路的這些被致能的第一切換裝置2030以接收來自控制介面單元390的輸入訊號,其中觸發電路例如是斯密特觸發器(Schmitt trigger)並使用參考電壓VREF_ SW。
在另一實施例中,控制器2000更可包括複數個第二切換裝置2040,耦接控制端點SW1-SW4和資料端點PD之間,以支援不同類型的電子裝置,例如包括與通訊協定(譬如前述的單線模式)相容的電子裝置以及與此通訊協定不相容的電子裝置。當配件800於第一操作模式(例如單線模式)中運作時,控制器2000致能這些第一切換裝置2030並且禁能這些第二切換裝置2040。當配件800於第二操作模式(例如傳統模式)中運作時,控制器2000禁能第一切換裝置2030並且致能這些第二切換裝置2040。如此,與控制介面單元390所產生的輸入訊號對應的控制電壓得以透過資料端點PD和訊號線202提供給連接配件800的電子裝置,從而回應控制介面單元390所接收的使用者輸入指示。此外,控制邏輯電路2020可產生至少一切換訊號,例如用EN_EXT_SW代表者,以控制第二切換裝置2040。
如上述的實施例,控制器2000支援至少第一及第二操作模式。因此,當支援此兩模式的配件連接至與此通訊協定相容的電子裝置時,配件800進入第一操作模式。否則,配件800進入第二操作模式。在電子裝置處於省電狀態(例如待機或休眠狀態)的情形下,當配件連接至電子裝置時,配件可送出如前述以串列數位型式傳輸且夾帶中斷和延遲時間(其可設為一預計值)的控制訊號,或者可提供與使用者輸入指示相對應的控制電壓,從而喚醒電子裝置,甚至是與此通訊協定相容的電子裝置。
此外,吾人應注意第1圖只是作為示意而已。依據 上述的各實施例,可以實現各種不同類型的耳機,例如單揚聲器(即單聽筒)或雙揚聲器(即雙聽筒)耳機。此外,麥克風可以設置於耳機之外部或內部。據此,耳機亦可以是頭戴式耳機、後掛式耳機、耳勾式耳機或耳掛式耳機等。在其他例子中,耳機上的控制介面單元亦可裝設有一或多個按鈕/按鍵或其他控制裝置和(或)麥克風。此外,麥克風可以裝設在耳機中與控制介面單元分離的其他部位。
綜上所述,雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電子裝置
101、201‧‧‧連接器
110‧‧‧控制單元
120‧‧‧配件資料偵測裝置
130‧‧‧聲音處理單元
140‧‧‧電壓偵測裝置
150‧‧‧通訊單元
200‧‧‧配件
202‧‧‧訊號線
210‧‧‧麥克風
220‧‧‧控制器
230‧‧‧電容單元
240‧‧‧控制介面單元

Claims (22)

  1. 一種電子裝置,包括:一連接器,用以連接一配件,該連接器具有一聲音接點;一控制單元,具有一第一端點和一第二端點,該第一端點和該第二端點耦接至該連接器的該聲音接點,其中當該配件係電性連接至該連接器時,該控制單元透過該第一端點和該聲音接點以傳送一指令至該配件,並且該控制單元透過該第二端點和該聲音接點以接收配件資料,其中該指令是由一第一串列數位訊號所代表,又該配件資料是由一第二串列數位訊號所代表並且是由該配件回應該指令所產生;以及一聲音處理單元,其耦接於該聲音接點和該控制單元之間並且透過該聲音接點以接收來自該配件的一聲音訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,更包括:一配件資料偵測裝置,耦接於該聲音接點和該控制單元的該第二端點之間,被配置以用以透過該聲音接點以接收該配件資料、用以輸出接收到的該配件資料至該控制單元和忽略該聲音接點的該聲音訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置,其中該配件資料偵測裝置包括:一比較器,被配置以用來接收該聲音接點上的該配件資料和一參考訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,更包括:一電壓偵測裝置,耦接於該聲音接點和該控制單元之間,並且係配置以偵測該聲音接點的一第一電壓位準;其中當偵測到的該第一電壓位準大於或小於一第一門檻值時,該控制單元透過該第一端點傳送該指令。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置,更包括:一類比數位轉換器,係配置以接收該聲音接點的該第一電壓位準並且輸出一數位訊號至該控制單元,其中該數位訊號代表偵測到的該第一電壓位準。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置,其中該配件資料包括該配件的識別碼,而且該電壓偵測裝置更係配置以偵測該聲音接點的第二電壓位準;其中該控制單元於傳送該指令後若接收到該配件的識別碼,則該電子裝置進入一第一操作模式,該控制單元運作於該第一操作模式中以回應一控制訊號,該配件透過該第二端點和該聲音接點以接收該控制訊號,該控制訊號是由一第三串列數位訊號所代表;或者,該控制單元於傳送該指令後若接收不到該配件的識別碼,則該電子裝置進入一第二操作模式,該控制單元運作於該第二操作模式中以回應該電壓偵測裝置所偵測到的該第二電壓位準。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置,其中當該配件係電性連接至該連接器,該控制單元致能一電源訊號並供應該電源訊號於該聲音接點上一段時間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,其中該配件資料包括該配件的識別碼,其中若該控制單元接收到該配件的識別碼,則該電子裝置進入一第一操作模式,該控制單元運作於該第一操作模式中以回應一控制訊號,該配件透過該第二端點和該聲音接點以接收該控制訊號,該控制訊號是由一第三串列數位訊號所代表。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置,其中該指令包括一反應時間,該配件在接收該指令後,將延遲該反應時間後送出該配件的識別碼。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,更包括至少一電壓位準移位器,其中該控制單元的該第一和第二端點之至少一者係透過該至少一電壓位準移位器以耦接至該連接器的該聲音接點。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,更包括一通訊單元,其耦接至該控制單元,該通訊單元於一通訊對話中以無線方式傳輸該聲音訊號至一遠端單元。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置,其中該連接器是一2.5mm或3.5mm聲音插座,而該配件是一耳機。
  13. 一電子裝置之配件,包括:一連接器,用以連接至一電子裝置;一麥克風;一麥克風線,係配置以連接該麥克風至該接連器;一控制介面單元;一控制器,具有複數個端點,該些端點包括一電源端點、一資料端點和複數個控制端點,其中該電源端點耦接至該麥克風線,該資料端點耦接至該麥克風線,該些控制端點耦接至該控制介面單元;其中當該連接器連接到該電子裝置時,該電源端點接收一電源訊號,該電源訊號用以供電給該控制器;該控制器透過該資料端點和該麥克風線傳送該配件的識別碼至該電子裝置以回應一指令,該指令是由一第一串列數位訊號所代表而且是透過該麥克風線和該資料端點從該電子裝置而接收,該識別碼是由一第二串列數位訊號所代表。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置之配件,其中該指令包括一反應時間,該控制器從該電子裝置接收到該指令,且延遲該反應時間之後送出該配件的識別碼。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置之配件,其中該控制器在送出該配件的識別碼後,進入一第一操作模式,該控制器在該第一操作模式中透過該資料端點和該麥克風線送出一控制訊號至該電子裝置,該控制訊號是由一第三串列數位訊號所代表並且對應到由該控制介面單元產生的一輸入訊號。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置之配件,其中該控制器包括:一電壓調節器,連接至該電源端點;一控制邏輯電路,耦接至該資料端點;複數個第一切換裝置,耦接於該些控制端點和該控制邏輯電 路之間,其中當該配件運作於一第一操作模式中,該些第一切換裝置處於致能狀態以使得該控制邏輯電路透過該資料端點和該麥克風線送出一控制訊號至該電子裝置以回應該控制介面單元所產生的一輸入訊號,該控制訊號是由一第三串列數位訊號所代表。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電子裝置之配件,其中該控制器更包括:複數個第二切換裝置,耦接於該些控制端點和該資料端點之間;其中當該配件運作於該第一操作模式中,該些第二切換裝置被禁能;其中當該配件運作於一第二操作模式中,該些第一切換裝置被禁能而該些第二切換裝置被致能以使得與一輸入訊號對應的一控制電壓透過該資料端點和該麥克風線提供給該電子裝置,以回應該控制介面單元產生的該輸入訊號。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置之配件,其中該配件為一耳機,該連接器是一2.5mm或3.5mm聲音插頭,而該控制介面單元包括複數個按鈕。
  19. 一種偵測配件的方法,用於具有一連接器的電子裝置中,該方法包括:當該配件係電性連接至該電子裝置,於該連接器的一聲音接點提供一電源訊號;透過該聲音接點送出一指令至該配件,該指令是由該第一串列數位訊號所代表;判斷是否於該聲音接點收到該配件的識別碼,其中該識別碼是由一第二串列數位訊號所代表;若收到該配件的識別碼,認定該配件屬於一第一類型,否則,認定該配件屬於一第二類型。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之偵測配件的方法,其中該方法於該聲音接點提供該電源訊號之後更包括: 判斷於該聲音接點的一電壓位準是否大於或小於一第一門檻值;若該電壓位準大於或小於該第一門檻值,則送出該指令至該配件,或者若該電壓位準不大於或不小於該第一門檻值的條件,則認定該配件屬於一第三類型。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之偵測配件的方法,其中該指令包括一反應時間,該配件從該電子裝置接收到該指令並延遲該反應時間後送出該配件的識別碼。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之偵測配件的方法,更包括:當認定該配件屬於該第一類型時,運作該電子裝置以回應一控制訊號,該控制訊號是由一第三串列訊號所代表並且與該配件所接收的一第一使用者輸入指示相對應;或者當認定該配件屬於該第二類型時,運作該電子裝置以回應一電壓位準,該電壓位準與該配件所接收的一第二使用者輸入指示相對應。
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