TWI611702B - 耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法 - Google Patents

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Abstract

一種耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法。轉接裝置包括一耳機插座、一連接介面及一裝置轉接電路。耳機插座適於耳機配件的耳機插頭插入。連接介面適於電性連接可攜式裝置。裝置轉接電路電性連接耳機插座及連接介面，以接收耳機配件的一耳機控制信號，並且透過連接介面提供一裝置控制信號至可攜式裝置。裝置轉接電路依據耳機控制信號的直流準位及頻率提供裝置控制信號。

Description

耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法
本發明是有關於一種轉接裝置，且特別是有關於一種耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法。
由於現代人緊湊的生活節奏，各種攜帶方便的可攜式裝置也推陳出新，並且可攜式裝置的設計趨勢為朝向輕薄化。在輕薄化的趨勢下，3.5mm(釐米)的耳機插座會被其他類型的插座所取代，例如頻果(APPLE)公司所制定的閃電(Lighting)插座或通用序列匯流排（Universal Serial BUS，USB）插座。並且，當具有線控功能的耳機配件（例如耳機或耳機麥克風）透過轉接頭耦接至可攜式裝置時，耳機配件可能只剩下播放音訊的功能，而無法對可攜式裝置進行控制，例如開始播放、停止播放、暫停播放、音量增加、音量減少、…等，使得耳機配件的使用便利性大受影響。
本發明提供一種耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法，可順利銜接耳機配件與可攜式裝置且不影響耳機配置的線控功能。
本發明的耳機配件轉接裝置，包括一耳機插座、一連接介面及一裝置轉接電路。耳機插座適於耳機配件的耳機插頭插入。連接介面適於電性連接可攜式裝置。裝置轉接電路電性連接耳機插座及連接介面，以接收耳機配件的一耳機控制信號，並且透過連接介面提供一裝置控制信號至可攜式裝置。裝置轉接電路包括一信號擷取器、一電位檢知器及一信號比對模組。信號擷取器接收耳機控制信號，以判斷耳機控制信號的一頻率，並且對應地提供一頻率判斷信號。電位檢知器接收耳機控制信號，以判斷耳機控制信號的一直流準位，並且對應地提供一準位判斷信號。信號比對模組耦接信號擷取器及電位檢知器，以依據頻率判斷信號及準位判斷信號提供裝置控制信號。
本發明的耳機配件的信號轉接方法，適用於一耳機配件轉接裝置，耳機配件轉接裝置電性連接一耳機配件及一可攜式裝置，並且信號轉接方法包括下列步驟。透過一裝置轉接電路接收耳機配件的一耳機控制信號。透過裝置轉接電路的一信號擷取器判斷耳機控制信號的一頻率，並且對應地提供一頻率判斷信號。透過裝置轉接電路的一電位檢知器判斷耳機控制信號的一直流準位，並且對應地提供一準位判斷信號。透過裝置轉接電路的一信號比對模組依據頻率判斷信號及準位判斷信號提供一裝置控制信號至可攜式裝置。
基於上述，本發明實施例中的耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法，其判斷耳機配件提供的耳機控制信號的頻率及直流準位，以判斷耳機控制信號的控制功能，並且依據耳機控制信號的控制功能提供對應的裝置控制信號至可攜式裝置。藉此，耳機配件轉接裝置可適應不同的信號模式判斷耳機控制信號的控制功能，使得耳機配件的線控功能仍可正常使用。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例的耳機配件轉接裝置的系統示意圖。請參照圖1，在本施例中，耳機配件轉接裝置100耦接耳機配件10與可攜式裝置20，以將耳機配件10的耳機控制信號SCE轉換為裝置控制信號SCD後傳送至可攜式裝置20。耳機配件10可具有至少一線控按鍵（如11、12）以提供耳機控制信號SCE，並且耳機配件10可以為耳機（earphone）或耳機麥克風（headset）。可攜式裝置20可具有信號接收模組21，以接收耳機配件轉接裝置100所提供的裝置控制信號SCD，並且可攜式裝置20例如為手機或平板電腦。
耳機配件轉接裝置100包括耳機插座110、裝置轉接電路120及連接介面130。耳機插座110適於耳機配件10的耳機插頭插入，以連接耳機配件轉接裝置100與耳機配件10，並且接收耳機配件10提供的耳機控制信號SCE。連接介面130適於電性連接可攜式裝置20的信號接收模組21。裝置轉接電路120電性連接耳機插座110及連接介面130，以透過耳機插座110接收耳機配件10的耳機控制信號SCE，並且依據耳機配件10的耳機控制信號SCE取得對應的裝置控制信號SCD後，透過連接介面130將裝置控制信號SCD提供至可攜式裝置20的信號接收模組21。
在本實施例中，裝置轉接電路120包括信號擷取器121、電位檢知器123及信號比對模組125。信號擷取器121接收耳機控制信號SCE，以判斷耳機控制信號SCE的頻率，並且對應地提供頻率判斷信號SFD。電位檢知器123接收耳機控制信號SCE，以判斷耳機控制信號SCE的直流準位，並且對應地提供準位判斷信號SLD。信號比對模組125耦接信號擷取器121及電位檢知器，以依據頻率判斷信號SFD及準位判斷信號SLD提供裝置控制信號SCD。
進一步來說，信號比對模組125依據頻率判斷信號SFD及準位判斷信號SLD判斷提供耳機控制信號SCE的控制功能，以及對應控制功能提供裝置控制信號SCD。以下列表一舉例來說明，蘋果（APPLE）陣營與安卓(Android)陣營的耳機控制信號SCE的設定方式不完全相同。換言之，蘋果陣營的耳機控制信號SCE可能包含直流準位或音頻信號，而安卓陣營的耳機控制信號SCE只會包括直流準位。 表 一 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 控制功能 </td><td> 蘋果陣營 </td><td> 安卓陣營 </td></tr><tr><td> 播放/暫停 </td><td> 偏壓0伏特 </td><td> 偏壓0伏特 </td></tr><tr><td> 音量增加 </td><td> 音頻信號165k~175k赫芝 </td><td> 偏壓0.2~0.256伏特 </td></tr><tr><td> 音量減少 </td><td> 音頻信號130k~140k赫芝 </td><td> 偏壓0.309~0.519伏特 </td></tr></TBODY></TABLE>
依據上述設定，當頻率判斷信號SFD表示耳機控制信號SCE未包含音頻信號時，耳機控制信號SCE可能是由蘋果陣營或安卓陣營的耳機配件10所發出；當頻率判斷信號SFD表示耳機控制信號SCE是包含音頻信號時，耳機控制信號SCE應該是蘋果陣營的耳機配件10所發出。接著，依據蘋果陣營或安卓陣營的耳機控制信號SCE的信號特質（如表一所示），可找出耳機控制信號SCE所代表的控制功能。
在本發明的實施例中，耳機配件轉接裝置100可透過有線方式或無線方式連接可攜式裝置20，亦即連接介面130可以是有線連接介面或無線連接介面。當連接介面130為有線連接介面時，信號比對模組125可依據人機介面(Human Interface Device，HID)規範提供對應耳機控制信號SCE的控制功能的裝置控制信號SCD。當連接介面130為無線連接介面時，信號比對模組125可依據人機介面規範、或音訊影片遠端控制規範（Audio Video Remote Control Profile，AVRCP）提供對應耳機控制信號SCE的控制功能的裝置控制信號SCD。其中，有線連接介面例如是通用串列匯流排(Universal Serial Bus, USB)介面，無線連接介面例如是一藍牙（Bluetooth）介面或一無線保真（Wireless Fidelity, WiFi）介面。
圖2為依據本發明另一實施例的耳機配件轉接裝置的系統示意圖。請參照圖1及圖2，耳機配件轉接裝置200大致相同於耳機配件轉接裝置100，其不同之處在於耳機配件轉接裝置200更包括前置放大器210。在本實施例中，前置放大器210用以放大耳機控制信號SCE，並且可抑制耳機控制信號SCE中的雜訊。換言之，前置放大器210耦接耳機插座110以接收耳機控制信號SCE，並且提供放大後的耳機控制信號SCEa至裝置轉接電路120，以便於信號擷取器121及電位檢知器123進行信號取樣。
圖3為依據本發明一實施例的前置放大器的系統示意圖。請參照圖2及圖3，在本實施例中，前置放大器210包括高通濾波器310、信號放大器320及濾波器330。高通濾波器310接收耳機控制信號SCE，以提供控制參考信號SCEr。信號放大器320耦接高通濾波器310以接收控制參考信號SCEr，且提供增強控制信號SCEh。濾波器耦接信號放大器320以接收增強控制信號SCEh，並且提供放大後的耳機控制信號SCEa。
圖4為依據本發明一實施例的耳機配件的信號轉接方法的流程圖。請參照圖4，在本實施例中，耳機配件的信號轉接方法包括下列步驟。在步驟S410中，會透過裝置轉接電路接收耳機配件的耳機控制信號。在步驟S420中，會透過裝置轉接電路的信號擷取器判斷耳機控制信號的頻率，並且對應地提供頻率判斷信號。在步驟S430中，會透過裝置轉接電路的電位檢知器判斷耳機控制信號的直流準位，並且對應地提供準位判斷信號。最後，在步驟S440中，透過裝置轉接電路的信號比對模組依據頻率判斷信號及準位判斷信號提供裝置控制信號至可攜式裝置。其中，步驟S410、S420、S430及S440的順序為用以說明，本發明實施例不以此為限。並且，步驟S410、S420、S430及S440的細節可參照圖1至圖3實施例所述，在此則不再贅述。
圖5為依據本發明一實施例的裝置轉接電路的運作方法的流程圖。請參照圖1及圖5，在本發明的實施例中，裝置轉接電路120可以是純電路型態，例如是特殊應用積體電路(Application Specified Integrated Circuit，ASIC)來實現；也可以是硬體與程式的結合，例如由微控制器來實現。
在此裝置轉接電路120例如是以微控制器來實現，其中信號擷取器121例如包括快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transform，FFT）處理器及頻率解碼器，並且電位檢知器123例如包括類比數位轉換器。並且，在微控制器中，硬體電路（如快速傅立葉轉換處理器、頻率解碼器及類比數位轉換器）通常都是透過中斷旗標來呼叫。
在此，裝置轉接電路120的運作方法會包括下列步驟。在步驟S510中，會啟動裝置轉接電路。在步驟S520中，會初始化電位檢知器123及信號擷取器121，以啟動電位檢知器123及信號擷取器121的基本功能，藉此判斷耳機控制信號SCE的頻率及直流準位。在步驟S530，會透過耳機控制信號SCE的頻率及直流準位判斷耳機控制信號SCE是否包含音頻信號。
當耳機控制信號SCE包含音頻信號時，亦即步驟S530的判斷結果為“是”，代表耳機控制信號SCE需要由信號擷取器121來作更複雜的信號取樣。接著，在步驟S540中，會設定信號擷取器121，以完整啟動信號擷取器121。在步驟S550，會讀取電位檢知器123及信號擷取器121輸出的信號並等待中斷行為的完成。
當耳機控制信號SCE未包含音頻信號時，亦即步驟S530的判斷結果為“否”，代表耳機控制信號SCE不需要由信號擷取器121來作更複雜的信號取樣，因此會跳過步驟S540而直接執行步驟S550。
在步驟S560中，根據電位檢知器123及信號擷取器121輸出的信號可得知耳機控制信號SCE的控制功能，接著可對應耳機控制信號SCE的控制功能傳送裝置控制信號SCD至可攜式裝置20。
圖6為依據本發明一實施例的信號擷取器的中斷行為的流程圖。請參照圖1、5及6，在本實施例中，信號擷取器的中斷行為包括下列步驟。在步驟S610中，會致能信號擷取器121的中斷旗標。在步驟S620中，會透過信號擷取器121將耳機控制信號SCE由時間域換轉到頻率域。在步驟S630中，會透過信號擷取器121判斷耳機控制信號SCE的頻率及按壓時間以進行解碼。在步驟S640中，會儲存對應耳機控制信號SCE的控制功能。在步驟S640中，會禁能信號擷取器121的中斷旗標。
圖7為依據本發明一實施例的電位檢知器的中斷行為的流程圖。請參照圖1、5及7，在本實施例中，信號擷取器的中斷行為包括下列步驟。在步驟S710中，會致能電位檢知器123的中斷旗標。在步驟S720中，會透過電位檢知器123讀取耳機控制信號SCE的電壓準位。在步驟S730中，會透過電位檢知器123判斷上述電壓準位所在的電壓區間。在步驟S740中，會儲存對應耳機控制信號SCE的控制功能。在步驟S750中，會禁能電位檢知器的中斷旗標。
綜上所述，本發明實施例中的耳機配件轉接裝置及耳機配件的信號轉接方法，其判斷耳機配件提供的耳機控制信號的頻率及直流準位，以判斷耳機控制信號的控制功能，並且依據耳機控制信號的控制功能提供對應的裝置控制信號至可攜式裝置。藉此，耳機配件轉接裝置可適應不同的信號模式判斷耳機控制信號的控制功能，使得耳機配件的線控功能仍可正常使用。
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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧耳機配件
11、12‧‧‧線控按鍵
20‧‧‧可攜式裝置
21‧‧‧信號接收模組
100、200‧‧‧耳機配件轉接裝置
110‧‧‧耳機插座
120‧‧‧裝置轉接電路
121‧‧‧信號擷取器
123‧‧‧電位檢知器
125‧‧‧信號比對模組
130‧‧‧連接介面
210‧‧‧前置放大器
310‧‧‧高通濾波器
320‧‧‧信號放大器
330‧‧‧濾波器
SCD‧‧‧裝置控制信號
SCE‧‧‧耳機控制信號
SCEh‧‧‧增強控制信號
SCEr‧‧‧控制參考信號
SFD‧‧‧頻率判斷信號
SLD‧‧‧準位判斷信號
S410、S420、S430、S440、S510、S520、S530、S540、S550、S560、S610、S620、S630、S640、S650、S710、S720、S730、S740、S750‧‧‧步驟
圖1為依據本發明一實施例的耳機配件轉接裝置的系統示意圖。 圖2為依據本發明另一實施例的耳機配件轉接裝置的系統示意圖。 圖3為依據本發明一實施例的前置放大器的系統示意圖。 圖4為依據本發明一實施例的耳機配件的信號轉接方法的流程圖。 圖5為依據本發明一實施例的裝置轉接電路的運作方法的流程圖。 圖6為依據本發明一實施例的信號擷取器的中斷行為的流程圖。 圖7為依據本發明一實施例的電位檢知器的中斷行為的流程圖。
10‧‧‧耳機配件
11、12‧‧‧線控按鍵
20‧‧‧可攜式裝置
21‧‧‧信號接收模組
100‧‧‧耳機配件轉接裝置
110‧‧‧耳機插座
120‧‧‧裝置轉接電路
121‧‧‧信號擷取器
123‧‧‧電位檢知器
125‧‧‧信號比對模組
130‧‧‧連接介面
SCD‧‧‧裝置控制信號
SCE‧‧‧耳機控制信號
SFD‧‧‧頻率判斷信號
SLD‧‧‧準位判斷信號

Claims (12)

  1. 一種耳機配件轉接裝置，包括： 一耳機插座，適於該耳機配件的一耳機插頭插入； 一連接介面，適於電性連接一可攜式裝置；以及 一裝置轉接電路，電性連接該耳機插座及該連接介面，以接收該耳機配件的一耳機控制信號，並且透過該連接介面提供一裝置控制信號至該可攜式裝置，其中該裝置轉接電路包括： 　　一信號擷取器，接收該耳機控制信號，以判斷該耳機控制信號的一頻率，並且對應地提供一頻率判斷信號； 　　一電位檢知器，接收該耳機控制信號，以判斷該耳機控制信號的一直流準位，並且對應地提供一準位判斷信號；以及 　　一信號比對模組，耦接該信號擷取器及該電位檢知器，以依據該頻率判斷信號及該準位判斷信號提供該裝置控制信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的耳機配件轉接裝置，其中該信號比對模組依據該頻率判斷信號及該準位判斷信號判斷該提供該耳機控制信號的一控制功能，以對應該控制功能提供該裝置控制信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的耳機配件轉接裝置，其中當該連接介面為一有線連接介面，該信號比對模組依據一人機介面(Human Interface Device，HID)規範提供對應該控制功能的該裝置控制信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的耳機配件轉接裝置，其中該有線連接介面為一通用串列匯流排(Universal Serial Bus, USB) 介面。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的耳機配件轉接裝置，其中當該連接介面為一無線連接介面，該信號比對模組依據一人機介面規範、或一音訊影片遠端控制規範（Audio Video Remote Control Profile，AVRCP）提供對應該控制功能的該裝置控制信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的耳機配件轉接裝置，其中該無線連接介面為一藍牙（Bluetooth）介面或一無線保真（Wireless Fidelity, WiFi）介面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的耳機配件轉接裝置，更包括一前置放大器，接收該耳機控制信號，以提供放大後的該耳機控制信號至該裝置轉接電路。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的耳機配件轉接裝置，其中該前置放大器包括： 一高通濾波器，接收該耳機控制信號，以提供一控制參考信號； 一信號放大器，耦接該高通濾波器以接收該控制參考信號，且提供一增強控制信號；以及 一濾波器，耦接該信號放大器以接收該增強控制信號，並且提供放大後的該耳機控制信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的耳機配件轉接裝置，其中該耳機配件包含至少一線控按鍵，以提供該耳機控制信號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的耳機配件轉接裝置，其中該可攜式裝置包含一信號接收模組，耦接該裝置轉接電路，以接收該裝置轉接電路所提供的該裝置控制信號。
  11. 一種耳機配件的信號轉接方法，適用於一耳機配件轉接裝置，該耳機配件轉接裝置電性連接一耳機配件及一可攜式裝置，該信號轉接方法包括： 透過一裝置轉接電路接收該耳機配件的一耳機控制信號； 透過該裝置轉接電路的一信號擷取器判斷該耳機控制信號的一頻率，並且對應地提供一頻率判斷信號； 透過該裝置轉接電路的一電位檢知器判斷該耳機控制信號的一直流準位，並且對應地提供一準位判斷信號； 透過該裝置轉接電路的一信號比對模組依據該頻率判斷信號及該準位判斷信號提供一裝置控制信號至該可攜式裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的信號轉接方法，其中依據該頻率判斷信號及該準位判斷信號提供該裝置控制信號的步驟包括： 透過該信號比對模組依據該頻率判斷信號及該準位判斷信號判斷該提供該耳機控制信號的一控制功能；以及 透過該信號比對模組提供對應該控制功能的該裝置控制信號。
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