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外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法

文檔序號(hào):6468957閱讀:235來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提供一種外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法,特別是于外接式音訊裝置中設(shè)
置一內(nèi)存控制器,能整合裝置內(nèi)各隨機(jī)存取內(nèi)存,以增加音訊處理的暫存內(nèi)存。
背景技術(shù)
除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身所具有的音訊處理芯片與相關(guān)連接端口之外,現(xiàn)有技術(shù)更有 利用萬(wàn)用序列總線(xiàn)(Universal Serial Bus, USB)連接一外接式的USB音訊裝置,透過(guò)該 USB音訊裝置提供不同的音訊處理方案。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)位音頻訊號(hào)傳給所連接的USB音 訊裝置,其中處理器周期性地處理訊號(hào)料(例如說(shuō)每千分之一秒傳輸一次),若以最大傳輸 模式(burst mode),一次能將資料在短時(shí)間(例如150毫秒)內(nèi)全部傳輸完畢。這種方式使 得該USB音訊裝置本身必須具備一個(gè)暫存內(nèi)存,用以暫存計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所傳來(lái)的大量資料。
圖1是顯示一外接式音訊裝置10連接至計(jì)算機(jī)12的示意圖,通常是使用USB接口 , 如圖所示,外接式音訊裝置10提供有兩個(gè)輸出入埠,一個(gè)是耳機(jī)插孔15,以模擬或數(shù)字模式 輸出,多半是連接耳機(jī)或是喇叭等輸出裝置,另有一麥克風(fēng)插孔18,提供其它音源輸入訊號(hào)。
上述外接式音訊裝置10中內(nèi)部具備的暫存內(nèi)存通常有其容量的限制,容量必須 是符合特定需求,如處理音頻訊號(hào)時(shí),至少要有取樣頻率(sampling rate)乘以字符長(zhǎng)度 (data word length)再乘以頻道數(shù)(channel)的暫存空間。該外接式音訊裝置10至少具 備有兩種接口 -類(lèi)比式與數(shù)位式,可將收到的音效再輸出,內(nèi)部的電路可參閱圖2所示現(xiàn)有 技術(shù)的外接式音訊裝置的電路方塊示意圖。 如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)中,該外接式音訊裝置10內(nèi)部擁有兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存,分別 被接口控制器101與數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路所使用,兩個(gè)內(nèi)存彼此獨(dú)立運(yùn)作。圖中的外接式 音訊裝置10 —端透過(guò)連接接口連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12,另一端透過(guò)多個(gè)輸出入端口傳輸模擬 音訊14或是數(shù)字音訊16,外接式音訊裝置10中具有接口控制器101,負(fù)責(zé)傳遞裝置所處理 的訊號(hào),當(dāng)中具有暫存內(nèi)存111,以?xún)?chǔ)存來(lái)往的訊號(hào)。 透過(guò)總線(xiàn)103,上述接口控制器101與音訊接口模塊105中的電路電性連接,音訊 接口模塊105為處理音頻訊號(hào)的電路模塊,包括處理經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換的模擬音訊 接口單元113,與處理數(shù)字音訊的數(shù)字音訊接口單元117。其中模擬音訊接口單元113如同 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,能將來(lái)自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12的數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào),以輸出模擬音訊 14,或是將由外部輸入的模擬訊號(hào)14轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào),其中同樣具有內(nèi)存115,以暫存待轉(zhuǎn) 換的訊號(hào)。 數(shù)字音訊接口單元117為處理數(shù)字訊號(hào),在此例中,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12輸出的數(shù)字 音頻訊號(hào),若經(jīng)該外接式音訊裝置10以數(shù)字輸出,則無(wú)須模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換,能直接透過(guò)數(shù)字 音訊接口單元117輸出數(shù)字訊號(hào)16。

發(fā)明內(nèi)容
由于外接式音訊裝置中具有有限的暫存內(nèi)存空間,而有限的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存空間限制了此裝置的訊號(hào)處理能力。本發(fā)明實(shí)施例提出在外接式音訊裝置中設(shè)置一內(nèi)存控制電路,運(yùn) 用外接式音訊裝置中各自獨(dú)立的內(nèi)存,利用一種內(nèi)存共享的方式,透過(guò)較大的數(shù)據(jù)處理量
改善聲音質(zhì)量。 本發(fā)明實(shí)施例的目的包括透過(guò)共享外接式音訊裝置中共享內(nèi)存的機(jī)制,能夠充分 利用閑置的內(nèi)存空間,增加音頻訊號(hào)的處理能力,以改善音訊質(zhì)量,包括增加取樣頻率、或 是處理更長(zhǎng)的字符長(zhǎng)度(data word length)。 其中,本發(fā)明實(shí)施例所提供的外接式音訊裝置可以多種實(shí)施例表達(dá),其中較佳實(shí) 施例為外接式音訊裝置具有一接口控制單元,外接式音訊裝置能透過(guò)連接接口連接至計(jì)算 機(jī)系統(tǒng),特別的是其中具有暫存來(lái)往訊號(hào)的第一內(nèi)存;另有一音訊接口模塊,處理通過(guò)外接 式音訊裝置的數(shù)字/模擬訊號(hào)的轉(zhuǎn)換,其中具有暫存來(lái)往數(shù)據(jù)的第二內(nèi)存,并藉以連接外 部音源或是訊號(hào)接收設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例主要是透過(guò)一內(nèi)存控制單元支配第一內(nèi)存與第二 內(nèi)存間的使用空間,能以有限的資源改善音訊質(zhì)量;外接式音訊裝置另有連接外部音源或 是音訊接收裝置的音訊接口模塊。 而在另一實(shí)施例中,除外接式音訊裝置包括有上述的數(shù)字與模擬的接口控制單 元,主要利用內(nèi)存控制單元在電路設(shè)計(jì)上整合原裝置內(nèi)的各內(nèi)存。 而應(yīng)用上述外接式音訊裝置所產(chǎn)生的訊號(hào)處理方法步驟簡(jiǎn)述如下,實(shí)施例之一是 由此音訊裝置接收來(lái)自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訊號(hào),經(jīng)轉(zhuǎn)換訊號(hào)為符合特定接口規(guī)格的訊號(hào),尤其 是針對(duì)USB接口,接著由內(nèi)存控制電路判斷音訊裝置內(nèi)各內(nèi)存的使用狀態(tài),若欲共享的內(nèi) 存被其它應(yīng)用的數(shù)據(jù)占用,則啟動(dòng)一獨(dú)立工作模式,接著針對(duì)單一內(nèi)存尋址、寫(xiě)入數(shù)據(jù)至該 內(nèi)存;并輸出音訊;若欲共享的內(nèi)存未被占用,則啟動(dòng)一共享模式,經(jīng)尋址后寫(xiě)入數(shù)據(jù),再 輸出音訊。 實(shí)施例之二為由外部音源接收音訊,若音訊為數(shù)字訊號(hào),則無(wú)需執(zhí)行模擬數(shù)字訊 號(hào)轉(zhuǎn)換,但若音訊為模擬訊號(hào),則會(huì)透過(guò)此音訊裝置執(zhí)行模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換。接收到音訊之 后,內(nèi)存控制電路會(huì)偵測(cè)外接式音訊裝置內(nèi)所欲整合的各內(nèi)存的使用狀態(tài),并接著判斷是 否欲共享的內(nèi)存有被占用,若判斷欲共享的內(nèi)存并沒(méi)有被占用,針對(duì)各可共享的內(nèi)存尋址, 并能透過(guò)內(nèi)存仲裁寫(xiě)入數(shù)據(jù),并輸出至該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)外接式音訊裝置與計(jì)算機(jī)連接示意圖; 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的外接式音訊裝置的電路方塊示意圖; 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的外接式音訊裝置的實(shí)施例之一電路方塊示意圖 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的外接式音訊裝置的實(shí)施例之二電路方塊示意圖 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的外接式音訊裝置的實(shí)施例之三電路方塊示意圖 圖6為本發(fā)明實(shí)施例利用外接式音訊裝置的訊號(hào)處理方法的實(shí)施例之 圖7為本發(fā)明實(shí)施例利用外接式音訊裝置的訊號(hào)處理方法的實(shí)施例之
主要組件符號(hào)說(shuō)明
外接式音訊裝置10 計(jì)算機(jī)12 耳機(jī)插孔15
5麥克風(fēng)插孔18 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12 模擬音訊14 數(shù)字音訊16 接口控制器101 總線(xiàn)103
音訊接口模塊105 內(nèi)存111, 115 模擬音訊接口單元113 數(shù)字音訊接口單元117 外接式音訊裝置30 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32 接口控制單元301 總線(xiàn)303
音訊接口模塊307 數(shù)字音訊接口單元371 模擬音訊接口單元373 內(nèi)存控制單元309 內(nèi)存331,351 數(shù)字訊號(hào)34 模擬訊號(hào)36 外接式音訊裝置40 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42 接口控制單元401 總線(xiàn)403
音訊接口模塊405 數(shù)字音訊接口單元451 模擬音訊接口單元453 內(nèi)存控制單元407 第一內(nèi)存471 第二內(nèi)存472 外接式音訊裝置50 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)52 接口控制單元501 總線(xiàn)503 微控制單元505 音訊接口單元507 音訊54
內(nèi)存控制單元509
6
第一內(nèi)存591
第二內(nèi)存59具體實(shí)施例方式
通常,用于執(zhí)行音訊處理的裝置可為一外接式音訊裝置,并可同時(shí)處理數(shù)字 與模擬的訊號(hào),其中用于數(shù)字模擬音訊轉(zhuǎn)換的電路可以一種三角積分?jǐn)?shù)位類(lèi)比轉(zhuǎn)換器 (delta-sigma DAC)實(shí)現(xiàn),將接收的數(shù)字音訊轉(zhuǎn)換為模擬音訊,其中并具有暫存訊號(hào)的內(nèi) 存;而用于處理數(shù)字音訊的電路則可為特定數(shù)位音效傳輸接口,如I2S(Inter-IC Sound)、
SPDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format)或是DSD (Direct Stream Digital)等。 本發(fā)明實(shí)施例就是針對(duì)上述外接式音訊裝置中一般僅有有限的暫存內(nèi)存的缺點(diǎn), 提供了一種外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法,特別在外接式音訊裝置中設(shè)置一內(nèi)存控制 (或稱(chēng)內(nèi)存仲裁)的機(jī)制,利用控制電路整合裝置內(nèi)各隨機(jī)存取內(nèi)存,透過(guò)共享內(nèi)存的方式 達(dá)到增加數(shù)據(jù)量處理能力,以改善聲音質(zhì)量。 為了能夠充分利用(共享)此外接式音訊裝置中的各電路中的內(nèi)存,本發(fā)明實(shí)施
例利用一具有兩種工作模式的內(nèi)存控制器,能夠運(yùn)作于傳統(tǒng)的獨(dú)立工作模式與一共享模
式。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)類(lèi)比(模擬音訊接口單元)與數(shù)位(數(shù)字音訊接口單元)音效接口必須同
時(shí)開(kāi)啟時(shí),此內(nèi)存控制器啟動(dòng)獨(dú)立工作模式,所連接的內(nèi)存將執(zhí)行原來(lái)的工作,也就是具有
內(nèi)存的模擬音訊接口單元(通常以delta-sigma DAC實(shí)施)和接口控制單元(通常以USB
控制器實(shí)施)都正常工作,其中的兩個(gè)物理內(nèi)存彼此獨(dú)立作業(yè),沒(méi)有任何關(guān)連。 在另一特定狀況下,當(dāng)模擬音訊接口單元關(guān)閉,僅開(kāi)啟數(shù)字音訊接口單元時(shí),上述
內(nèi)存控制器運(yùn)作于一共享模式下,此時(shí)模擬音訊接口單元關(guān)閉,讓接口控制單元挪用原來(lái)
模擬音訊接口單元所使用的內(nèi)存,增加可應(yīng)用的內(nèi)存。 —般來(lái)說(shuō),音質(zhì)增加的方法可以用更高頻率的取樣頻率(sampling rate)與更長(zhǎng) 的字符長(zhǎng)度(data word length),這兩項(xiàng)參數(shù)的增加都需要更大的暫存內(nèi)存,本發(fā)明實(shí)施 例所提供的方法可以在不增加整個(gè)外接式音訊裝置的硅芯片面積的情況下,增加此外接式 音訊裝置可運(yùn)用的暫存內(nèi)存大小。以下說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)應(yīng)用此外接裝置內(nèi)各隨機(jī)存 取內(nèi)存的實(shí)施例。 圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的外接式音訊裝置的實(shí)施例之一電路方塊示意圖。其 中顯示為一外接式音訊裝置30,其一端以接口控制單元301透過(guò)連接接口連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 32, 一端透過(guò)音訊接口模塊307連接外部裝置。 在一較佳實(shí)施例中,接口控制單元301為通用序列總線(xiàn)(USB)的控制器,藉USB連 接接口界接至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32,另一端音訊接口模塊307透過(guò)一或多個(gè)輸出入端口連接外部 模擬或是數(shù)字的音源或是音訊接收裝置,包括耳機(jī)/喇叭的模擬輸出端口 ,或可輸出數(shù)字 音頻訊號(hào);或是麥克風(fēng)輸入端口 ,或可輸入其它音源的模擬或數(shù)字訊號(hào)。
在此較佳實(shí)施例中,外接式音訊裝置30利用接口控制單元301傳遞來(lái)往外接式音 訊裝置30與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32的音頻訊號(hào),經(jīng)總線(xiàn)303電性連接至音訊接口模塊307。音訊 接口模塊307中包括有一數(shù)字音訊接口單元371與模擬音訊接口單元373。其中數(shù)字音訊 接口單元371為處理來(lái)往的數(shù)字音訊,連接至外部數(shù)字音源或是輸出裝置,以輸出入數(shù)字
7訊號(hào)34。而模擬音訊接口單元373則用以轉(zhuǎn)換數(shù)字與模擬的訊號(hào),包括將經(jīng)由接口控制單 元301接收自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32的數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào),再輸出入端口輸出至外部;或是 接收自外部傳入的模擬訊號(hào),并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào)。 在此例中,接口控制單元301具有一暫存?zhèn)鬟f于外接式音訊裝置30與計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 32的暫存內(nèi)存331,此內(nèi)存331容量同時(shí)影響此外接式音訊裝置30處理音訊的效能;并且, 音訊接口模塊307中也具有暫存需進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換的音頻訊號(hào)的內(nèi)存351,此內(nèi)存351在 電路上是電性連接至模擬音訊接口單元373上,負(fù)責(zé)暫存此單元處理的訊號(hào)。另外,本發(fā)明 實(shí)施例主要是設(shè)置一內(nèi)存控制單元309,電性連接至上述接口控制單元301與音訊接口模 塊307所具備用于暫存訊號(hào)的內(nèi)存331,351,用以支配各內(nèi)存331,351的使用空間。
舉一實(shí)施例詳述上述內(nèi)存控制單元309的實(shí)作方式,內(nèi)存控制單元309同時(shí)電性 連接至接口控制單元301、總線(xiàn)303與音訊接口模塊307,并透過(guò)總線(xiàn)303傳遞來(lái)往訊號(hào),并 同時(shí)電性連接至接口控制單元301與音訊接口模塊307各自應(yīng)用的個(gè)內(nèi)存331,351。在不 需進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的情況下(僅處理數(shù)字訊號(hào)),模擬音訊接口單元373為閑置狀態(tài), 此時(shí),內(nèi)存控制單元309啟動(dòng)共享模式,來(lái)往訊號(hào)使用暫存內(nèi)存的方式可以分成兩種,分別 對(duì)應(yīng)更高頻率的取樣頻率或是更長(zhǎng)的字符長(zhǎng)度,若接口控制單元303與模擬音訊接口單元 373所有的內(nèi)存331,351的容量都相同,在共享模式則能同時(shí)使用兩倍的內(nèi)存容量,取樣頻 率則能由48kHz增加為96kHz。 在此種運(yùn)作模式下,每筆資料大小較原來(lái)增加一倍,而每次讀取或?qū)懭胭Y料時(shí),兩 個(gè)內(nèi)存331,351的地址匯流排(address bus)內(nèi)容相同,則兩顆內(nèi)存的資料匯流排(data bus)平均寫(xiě)入或讀取50%的資料。在另一運(yùn)作模式下,當(dāng)字符長(zhǎng)度由16位(bit)增加為 N位時(shí),N為大于16的正整數(shù),在每次讀取或?qū)懭胭Y料時(shí),兩顆內(nèi)存331,351的地址匯流排 內(nèi)容相同,此例中,而1 16位寫(xiě)入內(nèi)存331,剩下的位(N-16)寫(xiě)入內(nèi)存351。本發(fā)明實(shí)施 例所提出的內(nèi)存控制單元309只需要分別控制內(nèi)存331,351的資料匯流排,不需要分別處 理地址匯流排,降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。 如圖4所示的本發(fā)明的外接式音訊裝置的實(shí)施例之二電路方塊示意圖。此實(shí)施例 顯示外接式音訊裝置40中設(shè)置有處理模擬與數(shù)字音頻訊號(hào)的電路,而本發(fā)明實(shí)施例更進(jìn) 一步透過(guò)設(shè)置控制數(shù)據(jù)存取的內(nèi)存控制單元407,能彈性應(yīng)用閑置的內(nèi)存空間。
圖中所示為界接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42與外部音源或是音訊輸出裝置的外接式音訊裝置 40,在一實(shí)施例中是以USB接口連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42,提供外接的音訊處理功能。外接式音訊 裝置40中具有接口控制單元401,用于處理傳送或是接收自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42的數(shù)據(jù),透過(guò)總 線(xiàn)403與音訊接口模塊405電性連接。此例中,音訊接口模塊405具有對(duì)外的輸出與輸入 接口 ,能將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42產(chǎn)生的聲音訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬或是數(shù)字訊號(hào)輸出,或是接收外部訊 號(hào),經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào)傳遞至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)42,音訊接口模塊405中具有數(shù)字音訊接口單元 451與模擬音訊接口單元453。 在較佳實(shí)施例中,若是連接外部的訊號(hào)來(lái)源是數(shù)字的音源,或是數(shù)字的接收裝置 (如透過(guò)光纖連接的音源或是輸出裝置),訊號(hào)將經(jīng)過(guò)數(shù)字音訊接口單元451輸出/接收數(shù) 字訊號(hào)44 ;反之,如果需要接收或是輸出的訊號(hào)為模擬訊號(hào)46,則能夠過(guò)模擬音訊接口單 元453執(zhí)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換。 本發(fā)明實(shí)施例主要在此外接式音訊裝置40中設(shè)置一內(nèi)存控制單元407,此例中,外接式音訊裝置40直接利用內(nèi)存控制單元407在電路設(shè)計(jì)上整合原裝置內(nèi)的各內(nèi)存,內(nèi)存 控制單元407可在電路上直接連接至原用于接口控制單元401的第一內(nèi)存471與音訊接口 模塊405中暫存數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換訊號(hào)的第二內(nèi)存472 ;或是利用一個(gè)電路模塊,將各內(nèi)存整 合于其中。如上所述,當(dāng)外接式音訊裝置40在處理數(shù)字訊號(hào)時(shí),應(yīng)用于音訊接口模塊405 的第二內(nèi)存472則為閑置,內(nèi)存控制單元407為共享模式,內(nèi)存控制單元407可整合第一內(nèi) 存471與第二內(nèi)存472 ;若外接式音訊裝置40為處理模擬訊號(hào)時(shí),則內(nèi)存控制單元407啟 動(dòng)獨(dú)立工作模式,即第一內(nèi)存471與第二內(nèi)存472分別獨(dú)立工作于接口傳遞數(shù)據(jù)的暫存內(nèi) 存,與訊號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)的暫存內(nèi)存。 在特定實(shí)施態(tài)樣下,外接式音訊裝置會(huì)設(shè)置有微控制單元(MCU),在原本音訊處理 之外,能提供更多訊號(hào)處理的功能,如音量控制、模擬/數(shù)字音訊轉(zhuǎn)換、電源管理等。在本發(fā) 明的另一實(shí)施例中,形成圖3與圖4中音訊接口模塊的電路,或是執(zhí)行此音訊接口模塊中模 擬/數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換的電路,則可包括于此微控制單元中,并應(yīng)用了此微控制單元原本所應(yīng) 用的暫存內(nèi)存。 標(biāo)準(zhǔn)的微控制單元架構(gòu)都會(huì)內(nèi)含256Bytes以上的資料內(nèi)存(RAM),本發(fā)明實(shí)施例 提出如圖5所示的架構(gòu)示意圖,透過(guò)內(nèi)存控制單元509共享接口控制單元501中的第一內(nèi) 存591與微控制單元505的第二內(nèi)存592。 如圖5所示的外接式音訊裝置50,其一端透過(guò)接口控制單元501連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 52,一端則透過(guò)音訊接口單元507連接外部音源或是輸出裝置(54)。在外接式音訊裝置50 中,透過(guò)總線(xiàn)503電性連接接口控制單元501、微控制單元505、音訊接口單元507與內(nèi)存控 制單元509,此例中,內(nèi)存控制單元509整合了原于接口控制單元501用于暫存數(shù)據(jù)的第一 內(nèi)存591,與原內(nèi)建于微控制單元505的第二內(nèi)存592,同樣具有共享模式,能共享兩內(nèi)存空 間,獨(dú)立工作模式則是為兩內(nèi)存為獨(dú)立工作。 在外接式音訊裝置50工作之時(shí),微控制單元505將可用于模擬/數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換, 經(jīng)轉(zhuǎn)換的訊號(hào)經(jīng)總線(xiàn)503,透過(guò)音訊接口單元507傳遞出去;同樣可透過(guò)音訊接口單元507 接收音訊54后,經(jīng)微控制單元505轉(zhuǎn)換,由接口控制單元501傳遞置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)52。在共 享模式下,每筆數(shù)據(jù)可以使用的內(nèi)存更大,每次讀取或?qū)懭胭Y料時(shí),內(nèi)存控制單元509分配 兩個(gè)內(nèi)存591,592的地址匯流排(address bus)與資料匯流排(data bus),控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入 的地址。 應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的外接式音訊裝置的訊號(hào)處理方法可參閱圖6所示的流 程圖,透過(guò)此外接式音訊裝置接收來(lái)自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訊號(hào)(步驟S601),由于主要實(shí)施例多 為透過(guò)USB接口聯(lián)機(jī),故會(huì)先經(jīng)過(guò)接口控制單元進(jìn)行訊號(hào)轉(zhuǎn)換,以轉(zhuǎn)換訊號(hào)為符合特定接 口規(guī)格的訊號(hào),其它也可適用于1394、以太網(wǎng)絡(luò)、HDMI等串列式(serial link)的連接接 口,而且多半以封包(packet)型態(tài)作為資料傳輸?shù)淖钚挝坏臄?shù)位連接接口 (步驟S603)。
接著,透過(guò)內(nèi)存控制電路判斷內(nèi)存使用狀態(tài)(步驟S605),判斷此外接式音訊裝置 中各內(nèi)存的使用情形,包括判斷是否被占用于其它應(yīng)用上,如暫存數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù), 或是被用于其它用途(步驟S607),如果欲共享的內(nèi)存被占用(是),可能被用于數(shù)字/模 擬轉(zhuǎn)換時(shí)的暫存內(nèi)存,則視為一般獨(dú)立工作模式,各內(nèi)存并不共享,音訊處理則如步驟S609 所示,針對(duì)單一內(nèi)存(如原接口控制單元的暫存內(nèi)存)尋址,并執(zhí)行步驟S611寫(xiě)入數(shù)據(jù)、數(shù) 字/模擬音訊轉(zhuǎn)換(步驟S613)與輸出音訊(模擬)(步驟S615)。
9
若是經(jīng)內(nèi)存控制電路判斷內(nèi)存可用于共享,此可以輸出數(shù)字音訊至外部為例,則 接著執(zhí)行尋址共享內(nèi)存(步驟S617),由于可用的內(nèi)存增加,故每筆數(shù)據(jù)可增加,透過(guò)內(nèi)存 控制電路對(duì)各內(nèi)存尋址,這樣可平均寫(xiě)入或讀取50%的資料,或是循序?qū)懭牍蚕淼母鲀?nèi)存 地址,也就是填滿(mǎn)第一內(nèi)存之后,再繼續(xù)填入第二內(nèi)存。本發(fā)明實(shí)施例所提出的方法只需要 分別控制內(nèi)存的資料匯流排,不需要分別處理地址匯流排,降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
接著對(duì)各內(nèi)存依地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)(步驟S619),并輸出音訊(步驟S621)。
而圖7所示的訊號(hào)處理方法為接收自外部模擬音源輸入的實(shí)施例流程圖。
步驟之初接收輸入自外部音源的音訊,如自麥克風(fēng)輸入的模擬訊號(hào),或是其它音 源裝置輸入的數(shù)字訊號(hào)(步驟S701),若輸入訊號(hào)為數(shù)字訊號(hào),由于接收端為計(jì)算機(jī)系統(tǒng), 則無(wú)需執(zhí)行模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換;若輸入訊號(hào)為模擬訊號(hào),則接著經(jīng)此外接式音訊裝置執(zhí)行 模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換(ADC)(步驟S703),轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào),接著透過(guò)內(nèi)存控制電路偵測(cè)所整 合的裝置內(nèi)各內(nèi)存的使用狀態(tài)(步驟S705),并判斷出是否欲共享的內(nèi)存有被占用(步驟 S707)。 若是判斷該內(nèi)存被占用(是),表示該內(nèi)存正在運(yùn)作中,如正使用于暫存其它數(shù) 據(jù),則無(wú)法共享,內(nèi)存控制電路即針對(duì)單一內(nèi)存尋址(如接口控制單元的暫存內(nèi)存)(步驟 S711),之后寫(xiě)入數(shù)據(jù)(步驟S713)并輸出至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(步驟S715)。
若判斷欲共享的內(nèi)存并沒(méi)有被占用(否),則針對(duì)各可共享的內(nèi)存尋址(步驟 S709),之后寫(xiě)入數(shù)據(jù)(步驟S713),如上所述,可平均分配共享的內(nèi)存地址以寫(xiě)入數(shù)據(jù),或
是循序?qū)懭?,?dāng)使用原第一內(nèi)存時(shí),再利用第二內(nèi)存的空間寫(xiě)入數(shù)據(jù),最后輸出至計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)(步驟S715)。 值得一提的是,在實(shí)際實(shí)施時(shí),上述具有微控制單元的外接式音訊裝置能透 過(guò)微控制單元選擇第二內(nèi)存中可共享的內(nèi)存容量,并新增加特殊功能緩存器(Special Function Register, SFR)來(lái)設(shè)定共享內(nèi)存的地址。 之后控制韌體參數(shù),把暫存的變數(shù)如參數(shù)USB Descriptor放在這區(qū)塊的暫存內(nèi) 存,在沒(méi)有USB ISO Transfer時(shí),共享的暫存內(nèi)存是由此微控制單元作讀取或是寫(xiě)入的動(dòng) 作;或是,當(dāng)USB ISO Transfer工作時(shí),微控制單元會(huì)將內(nèi)存控制電路(或稱(chēng)仲裁器)使用 權(quán)切給接口控制單元使用。 綜上所述,本發(fā)明為一外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法,主要是在上述的外接式
音訊裝置中設(shè)置一內(nèi)存控制電路,能判斷是否可引用共享內(nèi)存,在此架構(gòu)下可以不用額外
增加內(nèi)存大小,卻可以透過(guò)內(nèi)存共享的機(jī)制增加音效的資料量,進(jìn)而提升音質(zhì)。 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員
來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也
應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種外接式音訊裝置,其特征在于,包括一接口控制單元,透過(guò)一連接接口電性連接至一計(jì)算機(jī)系統(tǒng),電性連接一暫存來(lái)往訊號(hào)的第一內(nèi)存;一音訊接口模塊,電性連接所述接口控制單元,于接收訊號(hào)后進(jìn)行數(shù)字/模擬訊號(hào)的轉(zhuǎn)換,電性連接一暫存轉(zhuǎn)換訊號(hào)的第二內(nèi)存,并以輸出或接收模擬與數(shù)字的音頻訊號(hào);以及一內(nèi)存控制單元,電性連接所述第一內(nèi)存與所述第二內(nèi)存,用于支配所述第一內(nèi)存與所述第二內(nèi)存間的使用空間。
2. 如權(quán)利要求1所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述音訊接口模塊包括一模擬 音訊接口單元與一數(shù)字音訊接口單元,所述音訊接口模塊透過(guò)所述模擬音訊接口單元與所 述數(shù)字音訊接口單元,經(jīng)過(guò)一或多個(gè)輸出入端口連接外部模擬或數(shù)字的音源或音訊接收裝 置,并透過(guò)所述模擬音訊接口單元執(zhí)行數(shù)字/模擬訊號(hào)的轉(zhuǎn)換。
3. 如權(quán)利要求1所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述內(nèi)存控制單元的運(yùn)作狀態(tài) 包括一共享模式與一獨(dú)立工作模式。
4. 如權(quán)利要求3所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述內(nèi)存控制單元于所述第二 內(nèi)存為閑置時(shí),啟動(dòng)所述共享模式,于所述音訊接口模塊運(yùn)作模擬/數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí),且所 述第二內(nèi)存非為閑置時(shí),啟動(dòng)所述獨(dú)立工作模式。
5. 如權(quán)利要求1所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述內(nèi)存控制單元控制所述裝 置內(nèi)各內(nèi)存的資料匯流排,并分配各內(nèi)存的地址匯流排與資料匯流排,控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入的地 址。
6. 如權(quán)利要求1所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述音訊接口模塊透過(guò)其中的 一微控制單元執(zhí)行模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換。
7. 如權(quán)利要求1所述的外接式音訊裝置,其特征在于,所述內(nèi)存控制單元在電路設(shè)計(jì) 上整合所述外接式音訊裝置內(nèi)的所述第一 內(nèi)存與所述第二內(nèi)存。
8. —種外接式音訊裝置的訊號(hào)處理方法,其特征在于,包括 接收來(lái)自一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的訊號(hào); 轉(zhuǎn)換所述訊號(hào)為符合特定接口規(guī)格的訊號(hào);判斷所述外接式音訊裝置中各內(nèi)存的使用狀態(tài),系透過(guò)所述外接式音訊裝置內(nèi)的內(nèi)存 控制電路判斷;若欲共享的內(nèi)存被其它應(yīng)用的數(shù)據(jù)占用,則啟動(dòng)一獨(dú)立工作模式,接著針對(duì)單一內(nèi)存 尋址、寫(xiě)入數(shù)據(jù)至所述內(nèi)存;并輸出音訊;若欲共享的內(nèi)存未被占用,則啟動(dòng)一共享模式; 所述內(nèi)存控制電路對(duì)共享的內(nèi)存尋址; 經(jīng)內(nèi)存仲裁后寫(xiě)入數(shù)據(jù);以及 輸出音訊。
9. 如權(quán)利要求8所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,透過(guò)所述內(nèi)存控制電路控制所述 外接式音訊裝置中各內(nèi)存的資料匯流排,并分配各內(nèi)存的地址匯流排與資料匯流排,執(zhí)行尋址。
10. 如權(quán)利要求9所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,于所述共享模式下,利用一新增 加的特殊功能緩存器設(shè)定共享內(nèi)存的地址,數(shù)據(jù)平均寫(xiě)入各內(nèi)存。
11. 如權(quán)利要求9所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,于所述共享模式下,利用一新增 加的特殊功能緩存器設(shè)定共享內(nèi)存的地址,數(shù)據(jù)循序?qū)懭敫鲀?nèi)存。
12. —種外接式音訊裝置的訊號(hào)處理方法,其特征在于,包括 接收音訊;若所述音訊為數(shù)字訊號(hào),則無(wú)需執(zhí)行模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換;若所述音訊為模擬訊號(hào),則執(zhí) 行模擬數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換;偵測(cè)所述外接式音訊裝置內(nèi)所欲整合的各內(nèi)存的使用狀態(tài); 判斷是否欲共享的內(nèi)存有被占用;若是判斷所述內(nèi)存被占用即針對(duì)單一內(nèi)存尋址;寫(xiě)入資料;并輸出至一計(jì)算機(jī)系統(tǒng); 若判斷欲共享的內(nèi)存并沒(méi)有被占用,針對(duì)各可共享的內(nèi)存尋址; 經(jīng)內(nèi)存仲裁后寫(xiě)入數(shù)據(jù);以及 輸出至所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,透過(guò)一內(nèi)存控制電路執(zhí)行偵測(cè)、 尋址各內(nèi)存的工作。
14. 如權(quán)利要求13所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,透過(guò)所述內(nèi)存控制電路控制所 述外接式音訊裝置中各內(nèi)存的資料匯流排,并分配各內(nèi)存的地址匯流排與資料匯流排,執(zhí) 行尋址,其中于欲共享的內(nèi)存未被占用時(shí),利用一新增加的特殊功能緩存器設(shè)定共享內(nèi)存 的地址。
15. 如權(quán)利要求14所述的訊號(hào)處理方法,其特征在于,數(shù)據(jù)是平均寫(xiě)入共享內(nèi)存或循 序?qū)懭牍蚕韮?nèi)存。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種外接式音訊裝置與訊號(hào)處理方法,主要是透過(guò)一裝置內(nèi)暫存內(nèi)存共享的機(jī)制改善訊號(hào)質(zhì)量的技術(shù),在一較佳實(shí)施例中,外接式音訊裝置具有一端連接至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接口控制單元,而另一端透過(guò)音訊接口單元輸出或接收音頻訊號(hào),其中主要有一內(nèi)存控制單元,用于仲裁原應(yīng)用于該裝置中其它功能內(nèi)建的暫存內(nèi)存,至少包括上述接口控制單元(如USB控制器)中暫存/轉(zhuǎn)換來(lái)往數(shù)據(jù)的內(nèi)存與用于暫存模擬/數(shù)字訊號(hào)的內(nèi)存,上述內(nèi)存控制單元能判斷是否可使用共享模式,以同時(shí)控制各內(nèi)存的資料匯流排,增加音訊暫存的空間,進(jìn)而提升音質(zhì)。
文檔編號(hào)G06F3/16GK101763237SQ20081018900
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者何祚明, 李安邦, 黃逸群 申請(qǐng)人:驊訊電子企業(yè)股份有限公司
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