專利名稱：音頻設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在多個(gè)互連電路之間實(shí)現(xiàn)通信的數(shù)字裝置、方法和信號(hào)發(fā)送，而且尤其地但不是僅僅地涉及在數(shù)字音頻匯集設(shè)備如智能電話中的數(shù)字音頻通信。
背景技術(shù)：
總線是包括多個(gè)導(dǎo)體的共享通信路徑，該導(dǎo)體連接到多個(gè)器件、芯片或者電路，例如集成電路板上的芯片。通過(guò)使用競(jìng)爭(zhēng)協(xié)議，該電路的子集可以在一段時(shí)間內(nèi)將總線用于它們自己的通信目的?？偩€因此減少了在多個(gè)互連電路之間提供通信所需要的導(dǎo)體數(shù)目，在IC和其它小規(guī)模技術(shù)中價(jià)值很高，使得尺寸和成本減少。然而，對(duì)于共享總線的需要可能排除某些通信模式，因此限制了可能系統(tǒng)功能的范圍。
音頻匯集設(shè)備日漸普及，而且一般來(lái)說(shuō)，常常允許在同一設(shè)備上執(zhí)行不同類型的音頻應(yīng)用。音頻匯集設(shè)備的例子是智能電話，該智能電話既提供基于電話的音頻應(yīng)用，比如語(yǔ)音呼叫，又提供以設(shè)備為中心的音頻應(yīng)用，比如MP3音樂(lè)回放。智能電話可以視為移動(dòng)或者蜂窩電話和PDA或者掌上型計(jì)算機(jī)的組合。音頻匯集設(shè)備的其它例子包括具有電話功能的膝上型計(jì)算機(jī)；或者實(shí)際上是任何無(wú)線電話設(shè)備，例如也具有以設(shè)備為中心的音頻應(yīng)用如MP3回放的移動(dòng)電話。
兩類音頻信號(hào)所要求的音頻處理頗為困難，例如對(duì)于比如雙工語(yǔ)音呼叫這樣的電話應(yīng)用，要求實(shí)時(shí)信號(hào)處理，而且該應(yīng)用對(duì)延遲頗為敏感。然而，聲音或者語(yǔ)音音頻數(shù)據(jù)的保真相對(duì)地低，通常為單個(gè)或者單聲道的8kHz聲道。另一方面，盡管回放比如MP3軌道這樣的存儲(chǔ)音樂(lè)不要求同一級(jí)別的實(shí)施處理能力，但是音頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量常常高得多，例如兩個(gè)或者立體聲聲道各自為44.1或者48kHz。
已經(jīng)主要地通過(guò)分離兩個(gè)處理鏈而且針對(duì)每個(gè)任務(wù)利用單獨(dú)處理器來(lái)應(yīng)對(duì)這些不同要求，專用(通信)DSP核或者芯片用于電話，而通用(應(yīng)用)CPU用于以設(shè)備為中心的音頻應(yīng)用。二者在它們自己的權(quán)限中都是復(fù)雜的系統(tǒng)，而且利用大為不同的接口和協(xié)議來(lái)進(jìn)行操作，因此主要獨(dú)立地加以設(shè)計(jì)，即使集成在公共襯底上也是如此。硬件和處理的這一分離在2004年Dudy Sinai，Scott Paden的“Implementing Hi-Fi Celluar ConvergenceDevices Using Intel Xscale Technology”中有更為具體的描述。
然而這一方式的問(wèn)題在于，由于成本、尺寸和功率制約，設(shè)備的兩側(cè)必須共享音頻換能器資源，例如外部揚(yáng)聲器和受話器。以上文獻(xiàn)考慮了將Intel PCA芯片架構(gòu)用于移動(dòng)設(shè)備，而且分析了使用兩個(gè)編碼解碼器的利與弊，每個(gè)編碼解碼器專用于相應(yīng)處理器(通信處理器或者應(yīng)用處理器)，或者單個(gè)編碼解碼器與處理器之一相關(guān)聯(lián)，但是受控于該處理器以便為兩個(gè)處理器提供音頻換能器服務(wù)。又一選擇就是使用為兩個(gè)處理器提供編碼解碼器服務(wù)。雙音頻編碼解碼器芯片或者的例子是Wolfson MicroelectronicsWM9713。
無(wú)論將音頻編碼解碼器要求實(shí)施為單獨(dú)電路或者集成在一起，單獨(dú)處理器需要相互通信以及與一個(gè)或多個(gè)編碼解碼器通信。然而，這造成對(duì)共享音頻數(shù)據(jù)總線的更多需求，可能進(jìn)一步限制系統(tǒng)功能。

發(fā)明內(nèi)容
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明在一個(gè)方面中提供了一種在由共享總線互連的電路之間允許同時(shí)通信對(duì)話如音頻數(shù)據(jù)傳送的總線架構(gòu)。該總線包括通行裝置或者電路，該通行裝置或者電路在一個(gè)模式中將該總線劃分成兩個(gè)或更多部分，使得連接到該部分之一的電路可以在沒(méi)有來(lái)自連接到其它部分的電路之干擾的情況下進(jìn)行通信。該通行裝置在另一模式中允許經(jīng)過(guò)它進(jìn)行通信，使得該總線不被有效地分段。
在一實(shí)施例中，對(duì)于一些應(yīng)用，電阻器將PCM總線劃分成兩個(gè)部分，使得通信處理器和音頻編碼解碼器可以在一個(gè)部分上通信，同時(shí)允許應(yīng)用處理器和無(wú)線編碼解碼器在另一部分上通信。在另一應(yīng)用中，該電阻器允許在通信處理器與無(wú)線編碼解碼器之間的“經(jīng)過(guò)”電阻器或者通行裝置的通信。
通過(guò)提供具有單操作模式和被劃分的或者雙操作模式的數(shù)字音頻總線架構(gòu)，該實(shí)施例減少了所需總線的數(shù)目，因此允許對(duì)兩種或更多類型的音頻如“低保真(lo-fi)”電話語(yǔ)音和高保真(hi-fi)音樂(lè)進(jìn)行支持的音頻匯集設(shè)備的小型化。
在一個(gè)方面種，本發(fā)明提供一種用于處理音頻信號(hào)的電路，包括總線，具有通過(guò)通行裝置可控地耦合在一起的兩個(gè)總線部分；耦合到第一總線部分的第一子電路；耦合到第二總線部分的第二子電路；耦合到兩個(gè)總線部分的橋接子電路；該總線可在兩個(gè)模式中操作以允許在單獨(dú)使用兩個(gè)總線部分時(shí)在橋接子電路與第一子電路和第二子電路之間的同時(shí)傳輸，或者允許在一起使用兩個(gè)總線部分時(shí)的第一子電路與第二子電路之間的傳輸。
這就允許在不同總線部分上同時(shí)傳輸兩個(gè)音頻數(shù)據(jù)通信或者在兩個(gè)部分上的單個(gè)傳輸。這又允許用于音頻匯集設(shè)備(andio convergence device)的基于音頻的應(yīng)用的較大靈活性和數(shù)目。
在實(shí)施例中，第一子電路包括用于與無(wú)線外圍設(shè)備無(wú)線地傳遞音頻數(shù)據(jù)的無(wú)線編碼解碼器；第二子電路包括用于與電話網(wǎng)絡(luò)傳遞音頻數(shù)據(jù)的通信處理器；以及橋接子電路包括用于對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和驅(qū)動(dòng)音頻換能器的音頻編碼解碼器以及用于記錄和/或讀取音頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用處理器，該音頻編碼解碼器和應(yīng)用處理器獨(dú)立于總線耦合在一起。
這意味著無(wú)線編碼解碼器和通信處理器可以在總線的一個(gè)操作模式中向用戶提供電話呼叫；或者該電話呼叫可以在總線的另一操作模式中被引向音頻編碼解碼器，而音樂(lè)從應(yīng)用處理器提供到無(wú)線編碼解碼器。在后一模式中總線通過(guò)通行裝置來(lái)有效地拆分，而在前一模式中總線是單一的。通過(guò)這一雙模式功能實(shí)現(xiàn)的各種其它音頻應(yīng)用將在下面具體地描述。
通行裝置可以是實(shí)施起來(lái)很廉價(jià)的無(wú)源器件如電阻器。作為選擇，它可以通過(guò)例如利用可切換單向緩沖器的有源電路來(lái)實(shí)施，該緩沖器在拆分的操作模式中在總線部分之間提供較大的隔離，而且可以在單模式中在總線上允許較快的數(shù)據(jù)速率。
出于本說(shuō)明書的目的，無(wú)線編碼解碼器包括用于與音頻數(shù)據(jù)總線進(jìn)行聯(lián)系以及經(jīng)由無(wú)線電電路與本地?zé)o線設(shè)備如手持機(jī)進(jìn)行聯(lián)系的電路。換句話說(shuō)，它將總線上一種格式(例如PCM)的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一格式(例如BluetoothTM(BT))或者其它無(wú)線技術(shù)如Wi-Fi-IEEE802.11空中接口協(xié)議，包括a、b和g或者Wi-MAX IEEE802.16)的無(wú)線信號(hào)。對(duì)于便攜音頻設(shè)備，通常Bluetooth會(huì)用來(lái)將音頻無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)綗o(wú)線手持機(jī)以便最小化功率消耗、減少硅占用面積或者尺寸、以及減少成本。通常這是使用BluetoothTM芯片來(lái)實(shí)施。同樣，適當(dāng)?shù)腂luetooth(或者其它無(wú)線)編碼解碼器對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，例如Texas Instruments BRF6100、BRF6150和BRF6300。
通信處理器包括用于音頻總線進(jìn)行聯(lián)系以及與外部通信網(wǎng)絡(luò)如移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)系的電路，而且通常利用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)核來(lái)實(shí)施，以便實(shí)施如下功能，比如管理業(yè)務(wù)通道，也可能管理具有外部網(wǎng)絡(luò)的控制通道，以及在音頻總線數(shù)據(jù)格式與通向外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)通道所用的數(shù)據(jù)格式之間對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重新格式化。在上述實(shí)施例中，外部網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)，比如基于GSM或者CDMA的網(wǎng)絡(luò)，不過(guò)也可以使用其它網(wǎng)絡(luò)類型，例如由WiMax IEEE802.16或者Wi-Fi IEEE802.11協(xié)議或者無(wú)繩電話協(xié)議所定義的網(wǎng)絡(luò)類型，在一些實(shí)施例中，通信處理器可以實(shí)施為第二無(wú)線編碼解碼器。
應(yīng)用處理器通常是通用中央處理單元(CPU)，該單元通過(guò)軟件配置用以實(shí)施如下功能，比如存儲(chǔ)/取回來(lái)自本地存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，在數(shù)字格式之間轉(zhuǎn)換，以及控制在音頻匯集設(shè)備之內(nèi)的其它電路，通常包括一個(gè)或多個(gè)音頻總線的操作。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用處理器可以包括音頻總線接口，比如硬連線PCM或者AC’97接口。通常應(yīng)用處理器將在音頻設(shè)備的整體控制中，例如控制音頻編碼解碼器和無(wú)線編碼解碼器以及通信處理器。
音頻編碼解碼器(編碼器-解碼器)包括用于將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)和將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)的電路，用于耦合音頻換能器如揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)或者舊式模擬信號(hào)源如唱機(jī)轉(zhuǎn)盤或者數(shù)字音頻電路。在上述實(shí)施例中，音頻編碼解碼器結(jié)合兩個(gè)或更多數(shù)字音頻總線接口，比如PCM或者AC’97。音頻編碼解碼器在一些實(shí)施例中也包括混合器(mixer)、音量/增益級(jí)和音頻“效果”如圖形均衡器或者3-D增強(qiáng)。通常音頻編碼解碼器針對(duì)低功率消耗加以優(yōu)化，而且用低電壓例如3.3V或者更低電壓進(jìn)行操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，耦合到第一總線部分的子電路和耦合到第二總線部分的子電路各自具有用于耦合到總線的緩沖器。每個(gè)緩沖器接收輸入信號(hào)，而且具有設(shè)置用以將總線驅(qū)動(dòng)到與輸入信號(hào)有關(guān)的電壓電平的驅(qū)動(dòng)電路。每個(gè)緩沖也接收獨(dú)立使能或者禁止信號(hào)，該信號(hào)阻止緩沖器驅(qū)動(dòng)總線，即它將緩沖器置于高阻抗或者三態(tài)模式中。這一設(shè)置可以用來(lái)在電阻器用作為通行裝置時(shí)避免總線上的競(jìng)爭(zhēng)。
在另一方面中，提供了一種數(shù)字總線電路如PCM總線，包括具有兩個(gè)總線部分的總線導(dǎo)體，比如單或者雙工數(shù)據(jù)線。這適合于在所連接的設(shè)備之間傳送音頻數(shù)據(jù)，但是也可以用于要求“能拆分的”總線的其它應(yīng)用。每個(gè)總線部分連接到通行電路如電阻器或者有源可切換隔離電路，也連接到用于相應(yīng)電路的兩個(gè)總線接口。電路的例子包括用于在數(shù)字音頻設(shè)備中使用的通信處理器、應(yīng)用處理器、音頻編碼解碼器和無(wú)線編碼解碼器。總線接口中的至少三個(gè)總線接口包括具有三態(tài)的非輸出或者使能模式和一個(gè)或多個(gè)邏輯輸出模式(例如1和0)的三態(tài)輸出緩沖器。其它接口可以例如是只接收，因此不要求輸出緩沖器。
在單總線模式中，三態(tài)輸出緩沖器被設(shè)置為使得所述輸出緩沖器中的僅一個(gè)輸出緩沖器不在三態(tài)模式中，它例如是在高電壓或者地電壓邏輯輸出模式或者狀態(tài)中。換句話說(shuō)，僅輸出緩沖器之一正在“發(fā)送”。高邏輯輸出電壓和低邏輯輸出電壓可以例如分別對(duì)應(yīng)于5V和0V或者一些其它單極電壓設(shè)置，或者低電壓邏輯模式可以對(duì)應(yīng)于負(fù)電壓，如例如-5V。在單模式中，通行電路被設(shè)置為基本上耦合所述總線部分。在實(shí)施例中，這是通過(guò)將有源電路切換成將兩個(gè)總線部分連接在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在另一實(shí)施例中，這是通過(guò)為無(wú)源部件或者器件如電阻器或者充當(dāng)電阻器的MOS器件設(shè)置適當(dāng)?shù)闹祦?lái)實(shí)現(xiàn)的。緩沖器的狀態(tài)可以例如通過(guò)應(yīng)用處理器或者專用總線控制邏輯來(lái)控制。
在雙總線模式中，三態(tài)輸出緩沖器被設(shè)置為使得連接到每個(gè)總線部分的輸出緩沖器中的僅一個(gè)輸出緩沖器不在三態(tài)模式中，而通行電路被設(shè)置為基本上隔離所述總線部分。換句話說(shuō)，連接到每個(gè)總線部分的輸出緩沖器之一正在輸出不干擾另一總線部分上邏輯輸出的邏輯值或者電壓。通行裝置可以被控制或者切換為隔離兩個(gè)總線部分，例如通過(guò)關(guān)斷連接緩沖器，或者無(wú)源器件如電阻器可以在大小上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為實(shí)現(xiàn)同一實(shí)際效果。
在一實(shí)施例中，其中通行電路包括電阻電路、器件或者部件，通行裝置被設(shè)置為具有高于輸出緩沖器阻抗的阻抗，使得當(dāng)總線部分之一上的所述輸出緩沖器之一在高電壓邏輯輸出模式中、而另一總線部分上的另一所述輸出緩沖器在低電壓邏輯輸出模式中時(shí)，通行電路之上的電壓降大于與相應(yīng)輸出緩沖器的高電壓邏輯輸出模式和低電壓邏輯輸出模式相對(duì)應(yīng)的電壓之間電壓差的一半。換句話說(shuō)，通行裝置(例如無(wú)源電阻器)在任一模式中的電阻可以如此取大小或設(shè)置使得輸出緩沖器的輸出阻抗小于通行電路阻抗的50％。在一實(shí)施例中，更穩(wěn)定或者更安全的2％的例子被使用，不過(guò)也可以使用在這一例子以上和以下的各種值，例如15％或者1％。
電阻器件可以簡(jiǎn)單地是電阻器，不過(guò)也可以作為選擇地使用其它電阻部件或者電路，例如MOS-晶體管或者它們的JFET等效器件。
在一實(shí)施例中，使用脈沖代碼調(diào)制(PCM)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼或者格式化以便經(jīng)過(guò)總線部分進(jìn)行通信，不過(guò)也可以作為選擇地使用其它數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式，例如音頻編碼解碼器’97(AC97)，或者用于2/3/4有線總線如串行外圍接口(SPI)總線或者M(jìn)icrowireTM(National Semiconductor)總線的格式化。該總線可以利用單工或者雙工數(shù)據(jù)總線導(dǎo)體來(lái)配置，有無(wú)時(shí)鐘和/或控制導(dǎo)體皆可。通行電路可以用來(lái)劃分與數(shù)據(jù)總線導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的單獨(dú)時(shí)鐘和/或控制總線導(dǎo)體部分，或者這些時(shí)鐘和/或控制總線導(dǎo)體部分可以是一體的。總線可以適合于傳送數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，或者它可以被實(shí)施用于傳遞其它類型的數(shù)據(jù)、控制信號(hào)或者甚至是時(shí)鐘信號(hào)。換句話說(shuō)，它可以單獨(dú)地用來(lái)可控地分成兩個(gè)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)或者控制域。
在一實(shí)施例中，耦合到總線部分中第一總線部分的兩個(gè)總線接口被分別耦合到用于處理數(shù)字語(yǔ)音呼叫的通信處理器和用以將數(shù)字音頻信號(hào)處理成模擬音頻信號(hào)的音頻編碼解碼器，而耦合到總線部分中第二總線部分的總線接口之一被耦合到用于無(wú)線地發(fā)送和接收數(shù)字音頻信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器。
耦合到第二總線部分的另一總線接口可以耦合到用于處理數(shù)字音頻信號(hào)的應(yīng)用處理器。音頻編碼解碼器可以通過(guò)單獨(dú)數(shù)字總線電路耦合到用于處理數(shù)字音頻信號(hào)的應(yīng)用處理器。該單獨(dú)數(shù)字總線可以使用與主共享數(shù)字音頻總線不同的數(shù)字格式，例如分別是AC和PCM。作為選擇，耦合到第二總線部分的另一總線接口可以耦合到音頻編碼解碼；在這一情況下，音頻編碼解碼器具有兩個(gè)總線(例如PCM)，一個(gè)連接到一個(gè)總線部分，而另一總線接口部分連接到另一總線部分。
在另一方面中，提供了一種數(shù)字音頻總線電路，包括總線導(dǎo)體，具有連接到通行電路的兩個(gè)部分；第一總線部分，耦合到用于處理數(shù)字語(yǔ)音呼叫的通信處理器和用于將數(shù)字音頻信號(hào)處理成模擬音頻信號(hào)的音頻編碼解碼器；以及第二總線部分，耦合到用于無(wú)線地發(fā)送和接收數(shù)字音頻信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器；其中數(shù)字音頻總線在使用中被設(shè)置用以在單模式與雙模式之間可切換，在單模式中，總線部分之一上的數(shù)字音頻信號(hào)通過(guò)通行電路耦合到另一總線部分，而在雙模式中，來(lái)自總線部分之一的數(shù)字音頻信號(hào)不通過(guò)通行電路耦合到另一總線部分上。
在單模式與雙模式之間的切換可以利用通信處理器、音頻編碼解碼器和無(wú)線編碼解碼器的控制以及使用無(wú)源器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該無(wú)源器件充當(dāng)通行電路而且具有適當(dāng)?shù)闹狄员阍谝粋€(gè)模式中隔離總線部分而在另一模式中耦合它們。連接到總線部分的電路(例如通信處理器)的控制包括控制它們與總線部分的連接或者接口，例如以便進(jìn)行發(fā)送或者接收或者進(jìn)行隔離。
在作為選擇的設(shè)置中，有源電路可以用來(lái)實(shí)施通行電路，在該情況下這可以與連接到總線部分的器件或者電路一起適當(dāng)?shù)丶右钥刂?，以便在單總線模式與雙總線模式之間切換。在一實(shí)施例中，該通行電路或者器件在高阻抗模式與低阻抗模式之間可切換。
總線電路可以是單工的，或者可以包括第二總線導(dǎo)體、第二通行電路以及到通信處理器、音頻編碼解碼器和無(wú)線編碼解碼器的對(duì)應(yīng)第二耦合，從而設(shè)置用以實(shí)施雙工數(shù)字音頻總線。
一般來(lái)說(shuō)，在第二方面中，提供了一種音頻編碼解碼器架構(gòu)，該架構(gòu)可配置或者可切換成多個(gè)功能設(shè)置以便提供音頻數(shù)據(jù)處理功能。音頻編碼解碼器包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)和/或模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)以便將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)和將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)。音頻編碼解碼器也包括兩個(gè)或更多數(shù)字音頻總線接口，例如PCM接口用于耦合到上述雙模式總線電路，而AC接口用于耦合到上述應(yīng)用處理器。也可以使用作為選擇的設(shè)置，例如兩個(gè)PCM接口連接到不同的PCM總線部分。也可以補(bǔ)充其它接口類型和連接。在一實(shí)施例中音頻編碼解碼器也包括數(shù)字和/或模擬加法器、乘法器、采樣率和數(shù)字格式轉(zhuǎn)換器、以及在兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口之間可控地耦合這些多個(gè)電路單元的開關(guān)矩陣。
在一個(gè)方面中，提供了一種用于將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)的音頻編碼解碼器，該音頻編碼解碼器包括兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口，用于耦合到相應(yīng)數(shù)字音頻總線；以及在兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口之間的數(shù)字信號(hào)專用路徑，使得在數(shù)字信號(hào)專用路徑中不出現(xiàn)音頻信號(hào)的模擬處理。在兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口使用同一采樣率和數(shù)字格式的其最簡(jiǎn)單形式中，數(shù)字音頻數(shù)據(jù)可以簡(jiǎn)單地從一個(gè)接口傳送到另一接口?？梢赃\(yùn)用對(duì)信號(hào)的一些簡(jiǎn)單操作和重新定時(shí)，例如包含臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)如FIFO。數(shù)字信號(hào)專用路徑也可以包括數(shù)字格式轉(zhuǎn)換功能，其中兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口使用不同的數(shù)字格式，例如PCM和AC。這在輸入和輸出數(shù)據(jù)率不同的情況下可以包含重復(fù)或者省略采樣。一些實(shí)施例可以包括數(shù)字信號(hào)處理，例如音量控制、數(shù)字濾波、或者混合其它信號(hào)、或者是包含信號(hào)數(shù)字相加和相乘的采樣率轉(zhuǎn)換。
通過(guò)開關(guān)矩陣的適當(dāng)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)的音頻編碼解碼器功能的例子包括將從兩個(gè)所述數(shù)字音頻總線接口接收的數(shù)字音頻信號(hào)相加以及從所述數(shù)字音頻總線接口之一發(fā)送所組合的信號(hào)。這可以包括在對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行所述相加之前將所接收的數(shù)字音頻信號(hào)之一相比于所接收的其它數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行縮放。也可以在數(shù)字接口不同的情況下實(shí)施采樣率和/或數(shù)字格式轉(zhuǎn)換。
這樣配置的音頻編碼解碼器可以有用地與其它電路如上述應(yīng)用處理器、通信處理器和無(wú)線編碼解碼器組合用以執(zhí)行音頻處理功能，比如將接收的呼叫與背景音樂(lè)相組合。
音頻編碼解碼器還可以包括用于對(duì)接收的數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行處理的模擬信號(hào)路徑，該模擬信號(hào)路徑包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào)模擬處理單元，比如數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器、加法器和乘法器。ADC和DAC可以具有不同采樣率以便實(shí)施對(duì)接收的數(shù)字音頻信號(hào)之一的采樣率轉(zhuǎn)換。
音頻編碼解碼器可以包括單工或者雙工的數(shù)字信號(hào)專用路徑，而音頻編碼解碼器的內(nèi)部配置或者連接可以因不同信號(hào)路徑而不同。具有模擬處理的路徑可以用來(lái)補(bǔ)充數(shù)字專用路徑。
在另一方面中，提供了一種用于將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)的音頻編碼解碼器，該音頻編碼解碼器包括兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口，用于耦合到相應(yīng)數(shù)字音頻總線；用于將從兩個(gè)所述數(shù)字音頻總線接口接收的數(shù)字音頻信號(hào)相加以及從所述數(shù)字音頻總線之一發(fā)送所組合的信號(hào)的裝置。
音頻編碼解碼器也可以包括在一個(gè)或兩個(gè)輸入路徑中的數(shù)字采樣率轉(zhuǎn)換(SRC)。在兩個(gè)輸入路徑都具有采樣率轉(zhuǎn)換的情況下，一個(gè)輸入路徑可以使用適當(dāng)?shù)腄AC和ADC轉(zhuǎn)換在模擬域中來(lái)實(shí)現(xiàn)，而另一輸入路徑可以在數(shù)字域中來(lái)實(shí)現(xiàn)。
該相加可以用數(shù)字方式來(lái)實(shí)施或者通過(guò)轉(zhuǎn)換成模擬域而且在轉(zhuǎn)換回到數(shù)字域之前使用模擬加法器和/或乘法器來(lái)實(shí)施。
音頻編碼解碼器可以形成較大數(shù)字音頻設(shè)備的部分，其中接口之一耦合到用于處理語(yǔ)音呼叫的通信處理器，而另一接口耦合到用于處理數(shù)字音頻信號(hào)的應(yīng)用處理器。
在一實(shí)施例中，AC數(shù)字音頻接口用來(lái)耦合到另一電路，比如應(yīng)用處理器，而且這又配置以三個(gè)或更多音頻通道。這些通道可以映射到兩個(gè)或更多其它數(shù)字音頻接口，例如簡(jiǎn)單地用以將數(shù)字音頻信號(hào)路由到耦合到音頻編碼解碼器的不同電路，或者附之以由編碼解碼器執(zhí)行的音頻信號(hào)處理。更一般來(lái)說(shuō)，音頻編碼解碼器可以用來(lái)將具有不兼容數(shù)字音頻接口的電路耦合在一起，例如具有AC專用接口的應(yīng)用處理器耦合到PCM數(shù)字音頻總線。
在音頻編碼解碼器包括兩個(gè)PCM數(shù)字音頻接口的情況下，第二這樣的接口可以簡(jiǎn)單地包括單個(gè)數(shù)據(jù)管腳，而與第一PCM接口共享其它控制和時(shí)鐘管腳。這一設(shè)置可以用來(lái)耦合上述雙模式PCM總線架構(gòu)的兩個(gè)部分。
這些音頻編碼解碼器設(shè)置可以有利地與上述數(shù)字總線和音頻設(shè)備設(shè)置組合，不過(guò)這些音頻編碼解碼器可以獨(dú)立于這些總線和音頻設(shè)備設(shè)置來(lái)實(shí)施。例如，音頻編碼解碼器可以與沒(méi)有通行電路的總線或者以別的方式與“能拆分的(spilt-able)”數(shù)字音頻總線一起使用。
一般來(lái)說(shuō)，在另一方面中，本發(fā)明提供了用于對(duì)數(shù)字音頻設(shè)備如智能電話或者具有通信功能的PDA進(jìn)行操作以便執(zhí)行多個(gè)音頻處理功能的方法。這些方法可以使用上述數(shù)字總線、音頻設(shè)備和/或音頻編碼解碼器設(shè)置來(lái)實(shí)施，或者它們可以使用不同的音頻設(shè)備和/或總線和/或音頻編碼解碼器設(shè)置來(lái)實(shí)施。
在一個(gè)方面中，提供了一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括接收語(yǔ)音呼叫，比如GSM連接；接收另一數(shù)字音頻信號(hào)，比如MP3回放，而且不是語(yǔ)音呼叫；混合所接收的兩個(gè)信號(hào)；同時(shí)例如使用Bluetooth(BT)連接來(lái)無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
接收非語(yǔ)音呼叫的另一數(shù)字音頻信號(hào)這一特征可以包括從內(nèi)部數(shù)字音頻設(shè)備部件比如它的本地存儲(chǔ)器接收這一信號(hào)，而不必限于接收來(lái)自外部源的信號(hào)；不過(guò)這可能在較早時(shí)間就已經(jīng)發(fā)生，例如經(jīng)由通信處理器從因特網(wǎng)下載MP3音軌到本地存儲(chǔ)器上。
在一實(shí)施例中，這是使用雙總線模式來(lái)實(shí)施以便通過(guò)一個(gè)總線部分接收語(yǔ)音呼叫信號(hào)而通過(guò)另一總線部分發(fā)送所混合的信號(hào)到無(wú)線編碼解碼器。然而，可以作為選擇地使用實(shí)施這一功能的其它方法，例如使用兩個(gè)單獨(dú)音頻總線，或者通常使用控制總線如URAT。在實(shí)施例中，該混合是在比如上述音頻編碼解碼器之一這樣的音頻編碼解碼器中實(shí)施的，但是這可以作為選擇地例如在應(yīng)用處理器中加以實(shí)現(xiàn)。
在實(shí)施例中，語(yǔ)音呼叫通過(guò)在設(shè)備上的或者耦合到該設(shè)備的通信處理器來(lái)處理，而另一數(shù)字音頻信號(hào)是來(lái)自應(yīng)用處理器的高保真信號(hào)。然而，也可以使用其它的接收信號(hào)，例如從無(wú)線編碼解碼器接收的信號(hào)，或者甚至是另一語(yǔ)音呼叫。所接收的兩個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)的采樣率和/或數(shù)字格式可以不同。
在實(shí)施例中，該方法還包括例如通過(guò)GSM連接來(lái)無(wú)線地接收另一信號(hào)比如雙工語(yǔ)音呼叫的另一半以及發(fā)送這一信號(hào)。
在另一方面中，提供了一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)；同時(shí)發(fā)送第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到另一設(shè)備；以及同時(shí)響應(yīng)于接收語(yǔ)音呼叫來(lái)發(fā)送第三數(shù)字音頻信號(hào)。
在一實(shí)施例中，這是使用用以接收和發(fā)送無(wú)線信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器和用以發(fā)送第三信號(hào)的應(yīng)用處理器來(lái)實(shí)施的，該第二信號(hào)從應(yīng)用處理器發(fā)送到無(wú)線編碼解碼器。在一實(shí)施例中，第二數(shù)字信號(hào)可以從應(yīng)用處理器直接路由到上述數(shù)字音頻總線，或者經(jīng)由音頻編碼解碼器路由到同樣上述的數(shù)字音頻總線上。作為選擇，可以使用不同的音頻總線和/或音頻編碼解碼器架構(gòu)。
在一實(shí)施例中，第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述(dictation)信號(hào)，第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而第三數(shù)字信號(hào)是預(yù)定的傳出消息。
在另一方面中，提供了一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)；同時(shí)發(fā)送第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到另一設(shè)備；同時(shí)接收與語(yǔ)音呼叫相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)。
在一實(shí)施例中，這是使用用以接收和發(fā)送無(wú)線信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器和用以接收第三信號(hào)的應(yīng)用處理器來(lái)實(shí)施的，該第二信號(hào)從應(yīng)用處理器發(fā)送到無(wú)線編碼解碼器。在一實(shí)施例中，第二數(shù)字信號(hào)可以從應(yīng)用處理器直接路由到上述數(shù)字音頻總線，或者經(jīng)由音頻編碼解碼器路由到同樣上述的數(shù)字音頻總線上。作為選擇，可以使用不同的音頻總線和/或音頻編碼解碼器架構(gòu)。
在一實(shí)施例中，第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而第三數(shù)字信號(hào)是預(yù)定的傳出消息。
在一實(shí)施例中，第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而第三數(shù)字信號(hào)是傳入的語(yǔ)音呼叫消息。該方法還可以包括同時(shí)混合所接收的第三數(shù)字音頻信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)，以及無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
在另一方面中，提供了一種用于操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及同時(shí)與第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；同時(shí)和獨(dú)立記錄所述雙工語(yǔ)音呼叫的每一半。
在一實(shí)施例中，傳出音頻信號(hào)和傳入的音頻信號(hào)單獨(dú)地通過(guò)應(yīng)用處理器記錄到本地存儲(chǔ)器中。該信號(hào)在PCM接口上通過(guò)音頻編碼解碼器來(lái)接收，而且通過(guò)使用兩個(gè)AC通道的AC接口來(lái)傳送到應(yīng)用處理器。
在一實(shí)施例中，這是使用用以接收和發(fā)送無(wú)線信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器和用以接收和轉(zhuǎn)發(fā)以便存儲(chǔ)雙工呼叫的兩個(gè)一半呼叫的應(yīng)用處理器來(lái)實(shí)施的。在一實(shí)施例中，這些數(shù)字信號(hào)可以從上述數(shù)字音頻總線直接路由到應(yīng)用處理器，或者從同樣上述的數(shù)字音頻總線經(jīng)由音頻編碼解碼器來(lái)路由。作為選擇，可以使用不同的音頻總線和/或音頻編碼解碼器架構(gòu)。
在另一方面中，提供了一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及同時(shí)與所述第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；同時(shí)混合雙工語(yǔ)音呼叫的每一半和存儲(chǔ)所混合的信號(hào)，以及獨(dú)立處理所接收的無(wú)線語(yǔ)音呼叫。在一實(shí)施例中，針對(duì)語(yǔ)音激活的命令，該獨(dú)立處理監(jiān)視語(yǔ)音呼叫。
在一實(shí)施例中，這是使用用以接收和發(fā)送無(wú)線信號(hào)的無(wú)線編碼解碼器以及用以接收和獨(dú)立處理所接收的無(wú)線呼叫和用以轉(zhuǎn)發(fā)以便存儲(chǔ)雙工呼叫的兩個(gè)一半呼叫(在一實(shí)施例中包括在存儲(chǔ)之前混合雙工呼叫的兩個(gè)一半呼叫)的應(yīng)用處理器來(lái)實(shí)施的。在一實(shí)施例中，這些數(shù)字信號(hào)可以從上述數(shù)字音頻總線直接路由到應(yīng)用處理器，或者從同樣上述的數(shù)字音頻總線經(jīng)由音頻編碼解碼器來(lái)路由。作為選擇，可以使用不同的音頻總線和/或音頻編碼解碼器架構(gòu)。
在一實(shí)施例中，該信號(hào)在PCM接口上通過(guò)音頻編碼解碼器來(lái)接收，而且通過(guò)使用兩個(gè)AC通道的AC接口來(lái)傳送到應(yīng)用處理器。
這些數(shù)字音頻設(shè)備操作或者應(yīng)用可以有利地與上述數(shù)字總線和/或音頻編碼解碼器設(shè)置組合，不過(guò)這不是必需的。例如，在應(yīng)用處理器記錄通信處理器之間的語(yǔ)音呼叫不要求拆分或者雙模式總線。類似地，一些或者所有音頻信號(hào)處理，比如混合兩個(gè)信號(hào)或者在不同采樣率和/或數(shù)字格式之間轉(zhuǎn)換，例如可以在應(yīng)用處理器而不是音頻編碼解碼器中來(lái)實(shí)現(xiàn)。
也提供了與上述方法相對(duì)應(yīng)的設(shè)備和軟件或者計(jì)算機(jī)程序。也提供了與上述器件或者電路相對(duì)應(yīng)的方法和軟件或者計(jì)算機(jī)程序。


現(xiàn)在僅通過(guò)例子而且無(wú)限制意圖地結(jié)合以下附圖來(lái)描述實(shí)施例，在附圖中圖1示出了已知的智能電話音頻總線架構(gòu)；圖2a示出了典型PCM總線上的波形，圖2b示出了AC-鏈路的物理結(jié)構(gòu)，而圖2c示出了AC-鏈路的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和時(shí)序；圖3a是另一總線架構(gòu)，圖3b和3c圖示了使用這一架構(gòu)的音頻應(yīng)用；圖4a示出了另一總線架構(gòu)，而圖4b示出了使用這一總線架構(gòu)的同時(shí)音頻文件回放和呼叫接收應(yīng)用；圖5a示出了已知的3-線總線，圖5b示出了雙模式總線，圖5c示出了雙工雙模式總線，圖5d示出了多位雙模式總線，圖5e示出了在時(shí)鐘線中具有通行裝置的雙模式總線；圖6a和6b更具體地圖示了圖3a總線的操作；圖7a、7b、7c和7d圖示了圖4a總線在第二(拆分)操作模式中的操作；圖8a、8b和8c是用于圖4總線的有源通行裝置的電路圖；圖9a、9b、9c、9d、9e和9f示出了音頻編碼解碼器的內(nèi)部部件和連接路徑；圖10a示出了圖4架構(gòu)的修改版本，其中音頻編碼解碼器在通行裝置的兩側(cè)上耦合到總線；圖10b和10c示出了使用這一修改總線架構(gòu)的應(yīng)用；
圖11a示出了與圖4相似的但是包括雙工總線的總線架構(gòu)；圖11b、11c、11d、11e示出了使用這一雙工總線架構(gòu)的應(yīng)用；圖12a示出了音頻編碼解碼器可以對(duì)數(shù)據(jù)在雙工總線上的兩個(gè)方向進(jìn)行監(jiān)視的架構(gòu)，而圖12b和12c示出了使用這一操作模式的應(yīng)用；圖13a示出了圖11架構(gòu)的修改版本，其中音頻編碼解碼器在通行裝置的兩側(cè)上耦合到總線；圖13b、13c、13d和13e示出了使用這一修改總線架構(gòu)的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，所示為諸如智能電話的音頻匯集設(shè)備的基于音頻的架構(gòu)，其包括蜂窩無(wú)線電1，如GSM收發(fā)器；存儲(chǔ)器2，用于存儲(chǔ)音頻文件，如MP3、MIDI和WAV(或用于運(yùn)行該平臺(tái)的任何程序代碼)；通信處理器3，如專用DSP；應(yīng)用處理器4，如通用CPU；雙音頻編碼解碼器9；一般示為10的各種音頻換能器，包括麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器和耳機(jī)；通信和應(yīng)用處理器3和4以及編碼解碼器9之間的總線5、6、7和8。
電路之間的總線(5、6、7、8)或連接的類型或格式將依賴于其功能和已知的待傳遞的數(shù)據(jù)的類型，并且典型地將包括通信和應(yīng)用處理器3和4之間的串行連接5，如UART總線；通信處理器3和音頻編碼解碼器9之間的PCM或脈沖編碼調(diào)制總線6；應(yīng)用處理器4和編碼解碼器9之間的I2S或AC數(shù)據(jù)鏈路7；以及如果不使用AC數(shù)據(jù)鏈路(7)來(lái)傳遞控制信息，串行控制鏈路8可用在應(yīng)用處理器和編碼解碼器9之間。PCM總線6提供通信處理器3和編碼解碼器9之間的低等待時(shí)間信號(hào)路徑，其適合于實(shí)時(shí)語(yǔ)音呼叫。AC數(shù)據(jù)鏈路7提供適合于高質(zhì)量數(shù)字音頻信號(hào)如從應(yīng)用處理器4傳遞到音頻編碼解碼器9的高保真音樂(lè)的寬帶寬。
PCM總線6可以是3或4線總線，具有位速率時(shí)鐘線CLK、幀速率或幀同步時(shí)鐘線FS以及承載與位和幀時(shí)鐘同步的、比方說(shuō)8或16位字的串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的一個(gè)或兩個(gè)數(shù)據(jù)線DATA，如圖2a所示。所述時(shí)鐘由連接到總線的芯片中所選的芯片產(chǎn)生。PCM1900是用于如此總線的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)例。原則上可以采用不同的鐘控或總線寬度，甚至是例如8或16位并行總線，盡管通常這在線路和連接器方面是較為昂貴的，并且對(duì)于所涉及的相對(duì)慢的數(shù)據(jù)速率(典型地16位×8ks/s＝128ks/s)是不必要的。
可采用的其它類型的音頻總線包括2/3/4線SPI或MicrowireTM總線。
音頻編碼解碼器9和應(yīng)用處理器4之間的主數(shù)據(jù)鏈路可以是任何數(shù)據(jù)鏈路，例如I2S鏈路或其它公知的3或4線串行或甚至并行接口。然而，它典型地將是符合AC’97標(biāo)準(zhǔn)的“AC鏈路”。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的5線雙向固定時(shí)鐘速率串行數(shù)字接口包括四個(gè)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線以及編碼解碼器復(fù)位線，如圖2b所示。它采用時(shí)分復(fù)用(TDM)方案處理多個(gè)傳入和傳出PCM音頻流以及控制寄存器訪問(wèn)，該時(shí)分復(fù)用方案將每個(gè)音頻幀分成各具有20位采樣分辨率的12個(gè)傳出數(shù)據(jù)流和12個(gè)傳入數(shù)據(jù)流，以及TAG時(shí)隙，如圖2c所示。TAG時(shí)隙的MSB指示哪些隨后的時(shí)隙包含有效數(shù)據(jù)。根據(jù)AC’97標(biāo)準(zhǔn)，前兩個(gè)時(shí)隙涉及編碼解碼器上的讀或?qū)懠拇嫫?，接下?lái)的兩個(gè)用于左通道和右通道音頻數(shù)據(jù)，而其它時(shí)隙也被分配了用于其它音頻和調(diào)制解調(diào)器通道或調(diào)制解調(diào)器控制的各種用途，包括通過(guò)將其它時(shí)隙用于左右音頻信號(hào)的附加采樣來(lái)增加有效音頻采樣速率的可能性。
除了能夠承載多個(gè)音頻通道，AC鏈路亦可利用TAG功能來(lái)承載“可變速率音頻”VRA，這意味著不同采樣速率的回放和記錄音頻流可同時(shí)承載于鏈路上。舉例來(lái)說(shuō)，可以回放立體聲44.1ksps，同時(shí)記錄單聲道8ksps。在實(shí)際中，與最少需要另一個(gè)時(shí)鐘(以及另一個(gè)幀同步，用于不同的采樣速率)的I2S相比，這使AC鏈路具有較低管腳數(shù)。AC’97亦可承載控制數(shù)據(jù)，這可避免需要單獨(dú)的控制總線管腳和線路。
為簡(jiǎn)化說(shuō)明，以下描述將把音頻編碼解碼器和應(yīng)用處理器之間的鏈路稱為AC鏈路，但應(yīng)理解可以使用替選的鏈路。這包括新興移動(dòng)行業(yè)處理器接口(MIPI)低速多鏈路(LML)標(biāo)準(zhǔn)。如果不使用AC鏈路，則附加的控制鏈路8可能是必要的，因?yàn)樵S多其它鏈路通常將僅承載數(shù)據(jù)而不承載控制信息。
而且為清楚地說(shuō)明架構(gòu)和信號(hào)流，在以下將與各種音頻數(shù)據(jù)鏈路關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘線從系統(tǒng)圖中省略，如大多數(shù)控制鏈路5和50以及8。
再次參考圖1，音頻編碼解碼器9適合于處理實(shí)時(shí)低帶寬音頻或語(yǔ)音呼叫以及來(lái)自諸如立體聲MP3音樂(lè)回放的應(yīng)用的、容許等待時(shí)間但高帶寬、高質(zhì)量或采樣速率的音頻兩者。這種“雙功能”編碼解碼器9包括語(yǔ)音優(yōu)化電路9a，用于處理到通信處理器3或來(lái)自通信處理器3的語(yǔ)音音頻數(shù)據(jù)，包括單聲道DAC和ADC；高保真或音樂(lè)優(yōu)化電路9b，用于處理到應(yīng)用處理器4或來(lái)自應(yīng)用處理器4的較高采樣速率、高分辨率音頻數(shù)據(jù)，包括立體聲DAC和ADC，模擬混合和放大器電路；以及(模擬)鏈路9c，位于兩個(gè)編碼解碼器電路9a和9c之間，典型地處于模擬域。編碼解碼器9可以集成為單個(gè)電路而不是兩個(gè)單獨(dú)的電路，或者可以不集成為單個(gè)電路。
圖3a示出修改的系統(tǒng)架構(gòu)，包括無(wú)線耳機(jī)或頭戴耳機(jī)能力，這是日益流行的需求。典型地，這是使用BluetoothTM芯片組來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但在此更一般地稱為無(wú)線編碼解碼器11。可替選地，可使用其它無(wú)線技術(shù)，如Wi-Fi(IEEE802.11空中接口協(xié)議組，包括a、b和g)。無(wú)線編碼解碼器11有利地耦合到通信處理器3和音頻或本地編碼解碼器9之間的PCM總線6。這為從通信處理器3到無(wú)線編碼解碼器11的語(yǔ)音呼叫提供了低等待時(shí)間路徑。另外，諸如藍(lán)牙編碼解碼器的無(wú)線編碼解碼器典型地已經(jīng)包括PCM接口，使得可以采用傳統(tǒng)設(shè)備或電路。這允許共享同一接口，同時(shí)避免了需要額外增加和/或改變軟件的額外管腳和/或?qū)Ｓ媒涌?，并因此減小了設(shè)計(jì)成本和投入市場(chǎng)的時(shí)間。
應(yīng)用處理器4可通過(guò)諸如內(nèi)部系統(tǒng)UART或USB鏈路的串行總線50(如果可用)將音頻數(shù)據(jù)傳遞到無(wú)線編碼解碼器，然而，該音頻數(shù)據(jù)典型地在PCM總線6上經(jīng)由段6a傳遞。這可如圖3a所示實(shí)現(xiàn)，其中應(yīng)用處理器4結(jié)合了PCM接口。
該類型的音頻架構(gòu)可提供給音頻匯集設(shè)備，如智能電話。如以上所示，智能電話典型地提供蜂窩無(wú)線通信或電話功能性以及PDA型功能性兩者，包括播放音頻(例如高保真音樂(lè))文件、口述注釋、語(yǔ)音命令和其它基于音頻的應(yīng)用。這樣的設(shè)備從共享板上設(shè)備的意義上是日益集中的，如存儲(chǔ)器存儲(chǔ)例如用于通過(guò)音樂(lè)播放器應(yīng)用回放的MP3文件和用于回放給與設(shè)備的電話功能對(duì)接的呼叫者的傳出消息(OGM)兩者。
更詳細(xì)地參考圖3a，該音頻系統(tǒng)架構(gòu)包括音頻(PCM)總線6，其互連若干電路，包括負(fù)責(zé)智能電話的蜂窩無(wú)線功能性的通信處理器3，負(fù)責(zé)智能電話的本地?zé)o線組網(wǎng)功能性(例如藍(lán)牙)的無(wú)線編碼解碼器11，負(fù)責(zé)智能電話的PDA功能性如播放來(lái)自存儲(chǔ)器2的音頻文件以及提供日記和聯(lián)系功能的應(yīng)用處理器4，以及負(fù)責(zé)將模擬音頻信號(hào)提供到智能電話的聲音換能器(例如揚(yáng)聲器和/或耳機(jī)10)的音頻編碼解碼器9。無(wú)線編碼解碼器11與無(wú)線頭戴耳機(jī)12無(wú)線接口，該無(wú)線頭戴耳機(jī)可包括耳機(jī)揚(yáng)聲器和/或語(yǔ)音麥克風(fēng)。
在聽取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(可能放置在盤驅(qū)動(dòng)器中)中的音樂(lè)的工作或“應(yīng)用”模式下，高保真音樂(lè)典型地通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路7(例如I2S或AC97 AC鏈路)直接從應(yīng)用處理器4(已從存儲(chǔ)器2中檢索到它們)傳遞到音頻編碼解碼器9，以便在設(shè)備的揚(yáng)聲器10或耳機(jī)上回放-這由圖3b中的音頻信號(hào)路徑21來(lái)指示。在如此配置的智能電話中，該音樂(lè)亦可在無(wú)線(例如藍(lán)牙)頭戴耳機(jī)12上回放。這需要應(yīng)用處理器4將音樂(lè)信號(hào)傳遞到無(wú)線編碼解碼器11，并且這可通過(guò)利用共享PCM總線6來(lái)進(jìn)行，如圖3b中的虛線所示。使用PCM總線6，與UART總線50相比，(其中后者的選項(xiàng)由無(wú)線編碼解碼器11和應(yīng)用處理器4兩者支持)，避免了在應(yīng)用處理器4以及無(wú)線編碼解碼器(例如BT芯片組)11兩者中都需要專門的配置(profile)，而專門的配置相當(dāng)?shù)卦黾恿嗽O(shè)計(jì)上的人力、成本以及整合系統(tǒng)所花費(fèi)的時(shí)間。
在另一個(gè)應(yīng)用(見圖3c)中，為聽取傳入語(yǔ)音呼叫，來(lái)自通信處理器3的音頻信號(hào)(例如呼叫者的語(yǔ)音)通過(guò)使用PCM總線6傳遞到語(yǔ)音編碼解碼器9以便在揚(yáng)聲器10或耳機(jī)上播放，如信號(hào)流線23所示。通過(guò)使用PCM或共享音頻總線6將這些音頻信號(hào)傳遞到無(wú)線編碼解碼器11，這些音頻信號(hào)亦可在藍(lán)牙頭戴耳機(jī)12上播放，如圖3c中的虛線24所示。
智能電話設(shè)備的用戶日益希望同時(shí)利用多個(gè)應(yīng)用或任務(wù)。然而將看到，以上所述的兩種無(wú)線頭戴耳機(jī)應(yīng)用都不能同時(shí)執(zhí)行，因?yàn)橥ㄐ盘幚砥骱蛻?yīng)用處理器不能同時(shí)都使用共享總線6。這樣，盡管用戶可能希望聽取傳入語(yǔ)音呼叫，并且在同時(shí)使音樂(lè)仍在后臺(tái)播放，當(dāng)利用無(wú)線頭戴耳機(jī)時(shí)，這對(duì)于所述的總線架構(gòu)是不可能的。實(shí)際上即使將所述設(shè)備的揚(yáng)聲器/耳機(jī)10用于語(yǔ)音呼叫并且將無(wú)線頭戴耳機(jī)用于音頻回放也是不可能的，因?yàn)檫@將仍需要兩個(gè)應(yīng)用(線23和線22)同時(shí)使用總線6。對(duì)該問(wèn)題、且更一般地同時(shí)利用多個(gè)應(yīng)用的問(wèn)題的可能解決方案是將附加的總線結(jié)合到智能電話或類似的設(shè)備中，然而這既昂貴，又與將這些設(shè)備的部件小型化的總體目標(biāo)背道而馳。
圖4a示出具有根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的另一修改設(shè)置并且允許兩個(gè)不同應(yīng)用同時(shí)使用音頻總線的音頻總線架構(gòu)。以上所述的通信處理器、音頻編碼解碼器、應(yīng)用處理器、存儲(chǔ)器和語(yǔ)音編碼解碼器電路是相同或相似的，并且在此與前圖相同地引用。這為本地或音頻編碼解碼器9提供了與無(wú)線編碼解碼器11相同的“用戶體驗(yàn)”，同時(shí)都使設(shè)計(jì)上的人力(集成)和成本(包括投入市場(chǎng)的時(shí)間)最小。
然而，音頻(PCM)總線36包括通行裝置(pass device)或電路37，其在總線的一個(gè)工作模式中將總線分成兩個(gè)部分36x和36y，如所示。在另一個(gè)模式中，通行裝置37對(duì)于包括36x和36y的總線36上的信號(hào)是透明的，使得該總線有效地成為一體。通行電路37位于到總線36的應(yīng)用處理器4和音頻編碼解碼器9連接之間，使得總線的第一部分36x包括到無(wú)線編碼解碼器11和應(yīng)用處理器4的連接，而另一個(gè)部分36y包括到通信處理器3和音頻編碼解碼器9的連接。
通行裝置37優(yōu)選地是無(wú)源器件，如電阻器。這使實(shí)現(xiàn)容易且成本降低。然而，可替選地，可以使用有源電路或器件如晶體管開關(guān)以便在如下更詳細(xì)描述的兩種總線工作模式之間切換。這樣的開關(guān)可以由應(yīng)用處理器4來(lái)控制，并且提供了PCM總線的兩個(gè)部分36x和36y使得PCM信號(hào)之間的較好隔離。
PCM總線通常亦將包括時(shí)鐘線，用于位時(shí)鐘CLK和幀時(shí)鐘FS，例如如圖2a和圖5a中所示。這些亦可包括如圖5e所示的通行裝置，以允許通行裝置37clk的任一側(cè)上的單獨(dú)時(shí)鐘域，然而這對(duì)于該實(shí)施例并不是必要的。簡(jiǎn)單的雙模式PCM總線因此可包括如圖5b所示的三個(gè)線路。數(shù)據(jù)線路包括通行裝置37；然而所述兩個(gè)時(shí)鐘線路不在該實(shí)施例中。雙工或并行雙模式總線可包括更多的數(shù)據(jù)線路和通行裝置，如圖5c和5d所示。為簡(jiǎn)單起見，僅數(shù)據(jù)線路將在以下的大多數(shù)圖中示出，并且為簡(jiǎn)單起見描述串行數(shù)據(jù)總線而不是并行數(shù)據(jù)總線；然而技術(shù)人員將理解，可進(jìn)行各種修改，包括使用并行數(shù)據(jù)總線以及時(shí)鐘和/或控制總線的各種配置。
具有作為通行電路37的簡(jiǎn)單電阻器的架構(gòu)的工作參照?qǐng)D4、6和7來(lái)描述。
劃分總線模式下的總線工作可通過(guò)首先考慮沒(méi)有總線36的電阻器時(shí)的工作以及更詳細(xì)地考慮分別在所附連的或相應(yīng)的電路3、4、9和11上的總線接口103、104、109和111來(lái)說(shuō)明。圖6a示出類似于圖3a的系統(tǒng)，其沒(méi)有通行裝置37，但包括無(wú)線編碼解碼器11、應(yīng)用處理器4、通信處理器3和音頻編碼解碼器9。它們由單線總線36連接，如圖6a所示。
通信處理器3包括驅(qū)動(dòng)線路36的雙向、三態(tài)緩沖器或總線接口103。雙向三態(tài)緩沖器103的所示的說(shuō)明性實(shí)施包括反相器131，其將線路36上的邏輯信號(hào)耦合到處理器3的主體中的電路，以便提供具有高輸入阻抗的輸入緩沖器。對(duì)應(yīng)的輸出緩沖器包括反相器132、包括器件PMOS 133和NMOS 134的另一反相器以及連接到線路36的串聯(lián)開關(guān)135。PMOS 133和NMOS 134的源極分別連接到正邏輯供電Vdd和負(fù)邏輯供電Vss(公用的地)。當(dāng)開關(guān)135閉合時(shí)，在使能信號(hào)136的控制下，來(lái)自處理器3的主體的信號(hào)D1通過(guò)反相器132和133/134緩沖并且通過(guò)閉合的開關(guān)135來(lái)驅(qū)動(dòng)以便在線路36上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的信號(hào)，對(duì)于D1高或低，該信號(hào)分別處于等于Vdd或Vss的電壓。這在圖6b中示出。開關(guān)135通常將實(shí)施為CMOS傳輸門(transmission gate)。當(dāng)開關(guān)135閉合并且輸出緩沖器處于高電壓(Vdd)邏輯模式(例如D1＝1)或低電壓(Vss)邏輯輸出模式(例如D1＝0)時(shí)，輸出緩沖器(135和133/134)的輸出阻抗是低的，典型地為100歐姆的數(shù)量級(jí)。在三態(tài)模式下，當(dāng)開關(guān)135斷開時(shí)，雙向緩沖器向總線線路36呈現(xiàn)高阻抗。
緩沖器103的所示的說(shuō)明性實(shí)施并不是限制性的。雙向三態(tài)緩沖器103的許多其它實(shí)施是眾所周知的。例如，開關(guān)135的功能可通過(guò)耦合在133、134的供電和公用漏極節(jié)點(diǎn)之間的通行晶體管或通過(guò)對(duì)133、134的柵極的適當(dāng)邏輯開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
無(wú)線編碼解碼器11、應(yīng)用處理器4和音頻編碼解碼器9包括連接到總線36的類似的相應(yīng)緩沖器111、104、109。類似地，它們包括相應(yīng)的串聯(lián)開關(guān)205、145和195；相應(yīng)的使能信號(hào)控制206、146和196；以及相應(yīng)的PMOS和NMOS反相器器件203/204、143/144和193/194。在某些情況下，這些緩沖器中的一些可僅包括緩沖器的輸入或輸出功能性，即可以是輸入或輸出緩沖器而不是雙向緩沖器。對(duì)于所有這些緩沖器采用相同或等同的邏輯供電Vdd和Vss。
通常，所述緩沖器將由適當(dāng)?shù)氖鼓苄盘?hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，使得在任何一個(gè)時(shí)間僅一個(gè)開關(guān)例如135閉合，使得在任何一個(gè)時(shí)間僅一個(gè)對(duì)應(yīng)的接口或緩沖器例如103驅(qū)動(dòng)線路36。總線的配置，包括到總線的各種編碼解碼器的以及處理器的緩沖器的接口的I/O模式的設(shè)置，通常將由應(yīng)用處理器連同另一“控制”來(lái)編程，該“控制”需要告知其它處理器(及其緩沖器)從它們那兒需要什么。這可以通過(guò)從應(yīng)用處理器到各種總線接口的直接連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，但更典型地將通過(guò)向處理器中的寄存器發(fā)送控制字，所述寄存器又將控制到各個(gè)緩沖器的使能邏輯線。例如，該控制通信可在圖1的UART總線5上提供到通信處理器并且在圖3a的UART 50上提供到無(wú)線編碼解碼器。緩沖器大多僅在使用時(shí)被使能，因此無(wú)需專門的通信，即這種使能將在根據(jù)所選模式或應(yīng)用設(shè)置數(shù)據(jù)路徑期間自動(dòng)發(fā)生。包括劃分總線工作模式所需的I/O模式的該控制將在例行系統(tǒng)級(jí)編程中實(shí)現(xiàn)。
通?？偩€接口將被控制成一次僅其中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)總線，即除了一個(gè)以外全部處于高阻抗、三態(tài)模式。但考慮這樣的情況，即兩個(gè)開關(guān)比方說(shuō)103中的135和104中的145同時(shí)閉合，使得兩個(gè)緩沖器試圖將相反極性的信號(hào)驅(qū)動(dòng)到36上。
這由圖6b中的波形示出。當(dāng)D1和D2兩者都低時(shí)，103和104兩者都將試圖將36拉低，即NMOS 134和144兩者都將接通，使得36將變低到連接到這些NMOS的公用負(fù)供電軌Vss。當(dāng)D1和D2兩者都高時(shí)，103和104兩者都將試圖將36拉高，即PMOS 133和143兩者都將接通，使得36將變高到連接到這些PMOS的公用正供電軌Vdd。然而如果D1高而D2低，NMOS 134將試圖將36向下拉到Vss而PMOS 143將試圖將36拉高至Vdd。這具有兩種效果。首先，36上的電壓將停在Vdd和Vss之間的某個(gè)電壓。如果NMOS和PMOS具有相等的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，則該電壓將在Vdd和Vss之間的半途，但實(shí)際上驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度將是不同的，因此一個(gè)電壓將處于優(yōu)勢(shì)。然而由于PMOS和NMOS有限的輸出阻抗，所述電壓將停在從Vss直到Vdd的比方說(shuō)正好四分之一位置，從而給出一不確定的邏輯電平，其依賴于連接到36的任何邏輯輸入的輸入邏輯閾值。第二，典型處理器的PMOS和NMOS將典型地能夠輸出幾十毫安以便以快速邊沿來(lái)驅(qū)動(dòng)總線的電容。所述電流將從Vdd經(jīng)由PMOS、線路36和NMOS傳遞回Vss，從而每當(dāng)這些器件相互之間發(fā)生作用時(shí)，給出幾十毫安的電源電流。從系統(tǒng)功率耗散的觀點(diǎn)來(lái)看，這是不理想的，特別是當(dāng)總線上有若干并行線路時(shí)，并且實(shí)際上在該異常模式下的持續(xù)工作會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。
如圖7a所示，為了允許數(shù)據(jù)同時(shí)從比方說(shuō)通信處理器3到音頻編碼解碼器9以及從應(yīng)用處理器4到無(wú)線編碼解碼器11傳送，將通行裝置37連接在到音頻編碼解碼器9和應(yīng)用處理器4的連接之間、從通信處理器3到無(wú)線編碼解碼器11的線路36的部分中，由此將36分成兩段36x和36y。當(dāng)D1和D2兩者都低時(shí)，103和104將試圖將36y和36x拉低，即NMOS134和144兩者都將接通，使得36x和36y將變低到連接到這些NMOS的公用負(fù)供電軌Vss。當(dāng)D1和D2兩者都高時(shí)，103和104兩者都將試圖將36x和36y拉高，即PMOS 133和143兩者都將接通，使得36x和36y將變高到連接到這些PMOS的公用正供電軌Vdd。然而如果D1高而D2低，NMOS 134將試圖將36y向下拉到Vss而PMOS 143將試圖將36x拉高至Vdd。相應(yīng)的波形在圖7b中示出。段36x和36y上的電壓將由分壓器作用來(lái)確定，其依賴于PMOS 143的導(dǎo)通電阻、通行裝置(電阻器)37的電阻和NMOS 134的導(dǎo)通電阻。如果37是比方說(shuō)5千歐的電阻器并且143和134中的每個(gè)的導(dǎo)通電阻各為比方說(shuō)100歐姆，則36x和36y上的電壓將在Vdd或Vss的2％內(nèi)(即100/(100+5k+100))。邏輯噪聲裕度的這種降級(jí)是可忽略的。而且，從Vdd到Vss的電流將被限制在(Vdd-Vss)/5千歐，比方說(shuō)對(duì)于3.3V邏輯供電為660μA，這與處于任何有源模式下的系統(tǒng)的其余部分相比是小的。
如果37的電阻進(jìn)一步增加，則邏輯電平將更加堅(jiān)實(shí)(solid)，而電源電流將更小。然而，在PCB和邏輯輸入上將存在寄生電容，并且輸出緩沖器將向總線呈現(xiàn)進(jìn)一步的電容。如果每段總線的電容是比方說(shuō)10pf，則5千歐的通行裝置將給出50ns的時(shí)間常數(shù)，從而給出延遲的沿和慢的上升和下降時(shí)間。對(duì)于比方說(shuō)3MHz的數(shù)據(jù)速率(330ns周期，或每個(gè)半周期165ns)，這給出每165ns半周期3個(gè)時(shí)間常數(shù)；對(duì)于上升沿信號(hào)，這允許波形安全達(dá)到目標(biāo)緩沖器的V輸入高電平(VIH)以上，并且對(duì)于下降沿信號(hào)，安全達(dá)到目標(biāo)緩沖器的V輸入低電平(VIL)以下，因此是可以接受的。然而較高的數(shù)據(jù)速率將需要較低電阻的通行裝置，或電容的減小。該效應(yīng)在圖7c的邏輯波形中示出，并且更詳細(xì)地由圖7d的波形狀示出。其示出處于最大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移頻率的數(shù)據(jù)線上的波形，其中各種電阻或電容使其沿減慢。波形a是理想波形，具有可忽略的沿的降級(jí)。波形b示出可接受的降級(jí)。對(duì)于波形c，該波形僅在數(shù)據(jù)脈沖結(jié)束時(shí)剛好達(dá)到VIH或VIL，因此將裕度而言是可接受的(在實(shí)際中根據(jù)后續(xù)邏輯的建立或保持次數(shù)，可能需要某個(gè)額外的裕度來(lái)保證足夠的開關(guān))。圖d的情況表示負(fù)載電容的通行裝置電阻過(guò)高，其中波形從未成功地達(dá)到VIH或VIL，從而使后續(xù)邏輯的判讀不可預(yù)測(cè)。
另一方面，較小的電阻值可由于通行電阻器73，以便當(dāng)經(jīng)由電阻器37而通過(guò)時(shí)增加總線上的邏輯波形的轉(zhuǎn)換速率。然而，這將增加功率耗散并且減小總線的兩個(gè)部分上的電壓擺動(dòng)(voltage swing)。參考圖7a，考慮這樣的情況，即應(yīng)用處理器4的PMOS 143在總線段36x上確立高邏輯電平，將被輸入到無(wú)線編碼解碼器11的反相器201，而音頻編碼解碼器9的PMOS 193和NMOS 194被切換以便在總線段36y上交替確立高和低邏輯電平，將被輸入到通信處理器3的反相器131。當(dāng)PMOS 143和PMOS 193兩者都接通時(shí)，兩段總線都將被向上拉到Vdd，從而將堅(jiān)實(shí)的邏輯信號(hào)給予兩個(gè)反相器。然而當(dāng)PMOS 193關(guān)斷且NMOS 194接通以便試圖在總線段36y上確立邏輯低電平時(shí)，總線段36x和36y上的電壓將由包括PMOS143的導(dǎo)通電阻Ron143、開關(guān)145的導(dǎo)通電阻Ron145、通行裝置37的電阻Rpass、開關(guān)195的導(dǎo)通電阻Ron195和NMOS 194的導(dǎo)通電阻Ron194的分壓器來(lái)確定。為簡(jiǎn)單起見忽略Ron145和Ron195(或?qū)⑺鼈儾⑷隦on143、Ron 194)，如果比方說(shuō)Ron143＝Ron194＝Rpass/2，則總線段36y將向下拉到Vss+(Vdd-Vss)/4且總線段36x亦將經(jīng)歷到Vdd-(Vdd-Vss)/4的電壓降，從而給出37上的(Vdd-Vss)/2的高和低的電壓降。假定36y的電壓電平小于131的VIL(可預(yù)測(cè)地檢測(cè)到邏輯低輸入所需的最大輸入電壓閾值)，且36x上的電壓電平高于201的VIH(可預(yù)測(cè)地檢測(cè)到邏輯高輸入所需的最小輸入電壓閾值)，則可以獲得適當(dāng)?shù)牟僮?。然而典型地將需要某個(gè)額外的電壓裕度來(lái)給出某個(gè)噪聲裕度，以便允許額外的噪聲源。而且，需要針對(duì)接收和發(fā)射驅(qū)動(dòng)器的所有組合以及高和低電平的所有組合來(lái)重復(fù)上述計(jì)算，并且上述計(jì)算亦需要慮及制造容差對(duì)特別是MOS開關(guān)的導(dǎo)通電阻的影響。如果Rpass進(jìn)一步降低，則競(jìng)爭(zhēng)期間的邏輯電平將進(jìn)一步降級(jí)，直到最終不再可安全地達(dá)到VIH或VIL，并且輸入反相器對(duì)電壓的判讀將變得不可預(yù)測(cè)。而且，在競(jìng)爭(zhēng)期間從Vdd到Vss的電流是(Vdd-Vss)/(Ron143+Rpass+Ron194)，并且將隨著Rpass降低而增加。對(duì)于所述兩段上的不相關(guān)的數(shù)字信號(hào)，在一個(gè)方向上或另一個(gè)方向上將有一半時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)，因此該競(jìng)爭(zhēng)電流是有意義的。而且如果電壓電平在中間軌電壓(mid-rail)左右徘徊，則附連于總線的輸入反相器亦將例如，電阻性通行電路可由連接到每個(gè)總線部分的簡(jiǎn)單電阻器或集成電路版本中的基于MOS的電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
使用電阻器作為通行裝置37是最簡(jiǎn)單且最便宜的解決方案。然而如果需要高數(shù)據(jù)速率，或高電容是不可避免的，或甚至需要較低的功率，則有源通行裝置可能是優(yōu)選的。圖8a、8b和8c是使用有源器件(例如三態(tài)緩沖器、傳輸門或晶體管開關(guān))的通行電路37的三個(gè)示例性的實(shí)施。在每種情況下，通行電路37將具有一個(gè)或多個(gè)附加的控制端子。它們將由應(yīng)用處理器驅(qū)動(dòng)，直接地或可能通過(guò)某個(gè)膠粘邏輯(glue logic)。為簡(jiǎn)單起見，通行電路37內(nèi)的器件上這些控制端子未在圖中明確示出；然而技術(shù)人員將理解如何實(shí)現(xiàn)對(duì)這些有源器件的控制。
圖8a示出包括兩個(gè)三態(tài)緩沖器B1和B2的通行裝置37，所述緩沖器例如由來(lái)自應(yīng)用處理器4的信號(hào)X和Y單獨(dú)切換。關(guān)聯(lián)狀態(tài)表示出了不同的可用狀態(tài)。連接A和B耦合到總線36的相應(yīng)部分(36x和36y)。當(dāng)X＝Y(jié)＝0時(shí)，B1和B2都處于三態(tài)狀態(tài)，使得總體的通行裝置37將兩個(gè)總線部分36x和36y有效地分開以便它們單獨(dú)工作，從而使每個(gè)總線部分使得信號(hào)彼此隔離。如果X高而Y低，三態(tài)緩沖器之一B1“接通”，由此從一個(gè)總線部分36x到另一個(gè)部分36y提供傳導(dǎo)路徑，從而有效地將總線部分36x和36y結(jié)合成單個(gè)總線36。類似地，如果Y高而X低，三態(tài)緩沖器之一B2“接通”，由此從一個(gè)總線部分36y到另一個(gè)部分36x提供傳導(dǎo)路徑，從而有效地將總線部分36x和36y結(jié)合成單個(gè)總線36。這樣的設(shè)置在同一時(shí)間只允許信號(hào)在一個(gè)方向上行進(jìn)，即該設(shè)置采用了非雙工信號(hào)路徑，具有用于每個(gè)信號(hào)流量方向的單獨(dú)總線的PCM總線就是這樣。注意X和Y都高是不允許的，因?yàn)樵搶?duì)交叉耦合的緩沖器然后將鎖定成狀態(tài)A＝B＝1或A＝B＝0。三態(tài)緩沖器B1和B2類似于已經(jīng)針對(duì)元件103描述的緩沖器，但由于是單向的，它們不需要反相器131。
圖8b示出將通行裝置37實(shí)施為傳輸門，其具有由控制信號(hào)X和其反相信號(hào)驅(qū)動(dòng)的NMOS和PMOS。如果X低，則兩個(gè)段36x和36y隔離。如果X高則兩個(gè)段相連。
圖8c示出利用電阻器和切換式三態(tài)緩沖器的替選設(shè)置。這以來(lái)自于以上所述的單電阻器實(shí)施的方式起作用，但另外包括三態(tài)緩沖器以便提升一個(gè)方向上的傳導(dǎo)性，例如36y呈現(xiàn)過(guò)多的電容以至于不能通過(guò)(具有受所需功率耗散限制的高值的)電阻器來(lái)驅(qū)動(dòng)但36x呈現(xiàn)足夠低的電容以便通過(guò)電阻器從36y以可接受的快速來(lái)驅(qū)動(dòng)的情況。
因此將理解，利用通行電路37，可在通信處理器3和音頻編碼解碼器9之間以及無(wú)線編碼解碼器11和應(yīng)用處理器4之間同時(shí)進(jìn)行單獨(dú)的通信。這是因?yàn)楫?dāng)共享音頻總線36的兩個(gè)部分36x和36y同時(shí)使用時(shí)，通行電路37用來(lái)隔離兩個(gè)總線部分，從而基本上抑制了可能在兩個(gè)部分之間傳遞的任何電流，至少達(dá)到各種電路(3、4、9、11)的總線接口(103、104、109、111)可將其“濾”出的程度。然而在其它系統(tǒng)工作模式下，通行電路37表現(xiàn)為對(duì)總線上的信號(hào)是透明的，使得數(shù)據(jù)可“越過(guò)”或“通過(guò)”通行裝置37傳遞于通信處理器3到例如無(wú)線編碼解碼器11之間，假定共享第二總線段的應(yīng)用處理器4輸出104是三態(tài)的，以避免它阻礙經(jīng)由通行裝置而通過(guò)的信號(hào)。
因此通過(guò)使用無(wú)源或適當(dāng)控制的有源通行電路37，連同對(duì)總線接口的適當(dāng)控制，總線可以以單模式或雙模式工作。這又允許不同的應(yīng)用或功能共享音頻總線，從而通過(guò)使用這種類型的音頻總線架構(gòu)而增加了音頻匯集設(shè)備的可能功能性，或這種功能性的至少有效的實(shí)施。換句話說(shuō)，音頻總線36的該“雙模式”能力提供了附加的系統(tǒng)工作模式，而無(wú)需對(duì)任何部件進(jìn)行大的修改。這樣，使得改善了設(shè)備內(nèi)的功能性，而無(wú)需附加的硬件如附加的音頻總線和修改的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的電路。(如以下所概括的，可能需要對(duì)一些現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)音頻編碼解碼器的小修改以允許一些附加的信號(hào)路徑并因此允許附加的功能性，但處理器和無(wú)線編碼解碼器不需要改變)。此外，不需要附加的驅(qū)動(dòng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)，因?yàn)樗褂玫慕涌诨蚩偩€協(xié)議(例如PCM)未改變。此外，控制總線接口來(lái)實(shí)現(xiàn)總線的雙模式或單模式在使用該總線的應(yīng)用的用途中是固有的。所需的唯一附加軟件涉及應(yīng)用本身，這與利用雙模式音頻總線設(shè)置形成對(duì)照。這減小了與實(shí)現(xiàn)該附加功能性關(guān)聯(lián)的集成復(fù)雜性。
再次參考圖4a，通信處理器電路3與無(wú)線電電路(圖1中的1)接口，所述無(wú)線電電路與蜂窩(例如GSM、GPRS、3G)基站通信以便為該設(shè)備提供電話功能性。此類型的各種電路3是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，但一個(gè)實(shí)例包括Intel PXA800x GSM/GPRS通信處理器。通信處理器3包括音頻信號(hào)接口，用于連接到音頻信號(hào)總線36。該總線36典型地實(shí)施為PCM總線以確保與傳統(tǒng)芯片組的最大互操作性并且使等待時(shí)間最小，但可利用公知的任何適合協(xié)議。
無(wú)線編碼解碼器電路11提供到智能電話本地的其它無(wú)線設(shè)備(例如頭戴耳機(jī)12和筆記本計(jì)算機(jī)以及其它遠(yuǎn)距離設(shè)備)的接口(空中接口)，并且還結(jié)合了音頻信號(hào)接口(例如PCM)或連接以便與音頻信號(hào)總線36互連。如公知的，無(wú)線編碼解碼器11使用無(wú)線電電路(未示出)，該無(wú)線電電路與諸如無(wú)線頭戴耳機(jī)的其它設(shè)備無(wú)線互連?？墒褂酶鞣N空中接口技術(shù)，包括藍(lán)牙和Wi-Fi(IEEE802.11)(或Wi-MAX IEEEE802.16)，然而典型地藍(lán)牙將用于將音頻無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)綗o(wú)線頭戴耳機(jī)以便使功耗最小，減小硅實(shí)體或尺寸，以及較低成本。適當(dāng)?shù)乃{(lán)牙(或其它無(wú)線)編碼解碼器同樣是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，例如Texas Instruments BRF6100、BRF6160和BRF6300(最新一代)。
應(yīng)用處理器4典型地是提供各種PDA型功能的通用處理器芯片，如日歷和聯(lián)系應(yīng)用以及音樂(lè)或其它音頻文件的回放。應(yīng)用處理器亦典型地控制智能電話設(shè)備的屏幕，包括識(shí)別來(lái)自用戶的輸入，以及音頻輸出，這是在通過(guò)控制其本身和其它設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶命令的意義上而言。處理器4耦合到設(shè)備存儲(chǔ)器2，其存儲(chǔ)日歷和聯(lián)系數(shù)據(jù)以及音樂(lè)(例如MP3)和視頻(MPEG4)文件。另外，該電路4具有與音頻總線36的連接或(PCM)接口。具有PCM接口的應(yīng)用處理器電路4的實(shí)例是Intel的PXA27x應(yīng)用處理器。沒(méi)有PCM接口的更通用的處理器可用在以下公開的一些實(shí)施例中。
音頻編碼解碼器9所需的功能性將根據(jù)系統(tǒng)所需的應(yīng)用范圍而變化。它可包含用于經(jīng)由PCM總線通信的PCM接口，用于將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在設(shè)備的揚(yáng)聲器/耳機(jī)10上播放的模擬音頻信號(hào)的DAC，以及轉(zhuǎn)換來(lái)自麥克風(fēng)的信號(hào)的ADC。它可包括到諸如I2S或Intel AC(例如AC’97)的數(shù)據(jù)鏈路的單獨(dú)接口，用于與應(yīng)用處理器通信。它也可包含各種數(shù)字或模擬混合器以及可編程增益級(jí)或乘法器，用于根據(jù)需要將各種信號(hào)混合在一起。所述編碼解碼器亦可提供對(duì)音頻信號(hào)的某種數(shù)字或模擬濾波或其它調(diào)整。
依賴于應(yīng)用或模式以及信號(hào)源，到達(dá)或從音頻編碼解碼器發(fā)送的數(shù)據(jù)可處于各種采樣速率和字長(zhǎng)。從應(yīng)用處理器4接收的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)典型地具有比來(lái)自通信處理器3的數(shù)據(jù)高的多的質(zhì)量(例如高保真)，后者典型地僅僅是用于語(yǔ)音應(yīng)用的13位字通道的單聲道8kbs(或者高至用于寬帶語(yǔ)音的14位字的單聲道16kbs)，而前者典型地是用于音頻應(yīng)用的每通道16位字的雙聲道或立體聲44.1/22.05/11.025ksps。通常，對(duì)于單聲道或立體聲操作，編碼解碼器9將需要處于各種位寬和采樣頻率的數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換的能力。這可以借助連接在適當(dāng)信號(hào)路徑中的各種性能的專用轉(zhuǎn)換器。然而，減少的數(shù)量的ADC和DAC將是夠用的，其根據(jù)需要連接到各種信號(hào)路徑中，并且可配置成以較低分辨率工作，或僅被允許利用適當(dāng)?shù)臄?shù)字處理、以較高分辨率或采樣速率來(lái)轉(zhuǎn)換以便在必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。如果使用減少的轉(zhuǎn)換器，硅面積得以節(jié)省。
通常，除了用于對(duì)接數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和外部輸入和輸出換能器或其它模擬信號(hào)源或匯的DAC和ADC的基本功能以外，音頻編碼解碼器的要求還包括以可配置的方式將信號(hào)傳送到其PCM和AC鏈路接口并且從那里傳送信號(hào)，可能還有在模擬或數(shù)字域中混合和縮放這樣的信號(hào)或采樣速率轉(zhuǎn)換。
舉例來(lái)說(shuō)，圖9a示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的音頻編碼解碼器內(nèi)的部件和連接。其包括DAC 13，可連接以便轉(zhuǎn)換經(jīng)由PCM接口40接收的數(shù)據(jù)(例如電話語(yǔ)音)；以及DAC 14，可連接以便轉(zhuǎn)換經(jīng)由I2S或AC’97接口41接收的數(shù)據(jù)(例如高保真音樂(lè))。DAC輸出模擬音頻信號(hào)由模擬混合器15混合，并且可經(jīng)由連接47輸出到揚(yáng)聲器，直接地或者經(jīng)由芯片上或芯片外功率放大器?？商孢x地或附加地，DAC輸出模擬音頻信號(hào)可由模擬混合器15a混合并饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)16。數(shù)字化的混合音頻信號(hào)(例如音樂(lè)回放和電話語(yǔ)音)然后可經(jīng)由AC或I2S接口41傳送回例如應(yīng)用處理器，應(yīng)用處理器然后可將該混合信號(hào)傳送到無(wú)線編碼解碼器，以便用戶可聽取來(lái)自PCM接口的語(yǔ)音呼叫與來(lái)自如圖4b所示的傳入AC接口的背景音樂(lè)。音頻編碼解碼器內(nèi)的音頻信號(hào)路徑在圖9a中以黑體示出。
音頻編碼解碼器通常包含若干ADC和DAC以及其它可能的信號(hào)路徑。例如，ADC輸出可以經(jīng)由鏈路49在PCM總線上輸出，以便由例如通信處理器用于傳出的呼叫。還示出了模擬輸入42，其表示來(lái)自比方說(shuō)FM收音機(jī)或其它模擬信號(hào)源或換能器的輸入，被提供為到模擬混合器15和15a的另一個(gè)輸入。
編碼解碼器9亦可包括數(shù)字加法器和乘法器以及開關(guān)矩陣，以便將各種板上部件切換到不同的配置以實(shí)現(xiàn)不同的音頻功能。這樣，數(shù)字專用信號(hào)路徑如所示的45和49可以實(shí)施在兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口40和41之間。該數(shù)字專用的信號(hào)路徑不包括DAC和ADC，也不包括其它模擬處理元件或部件。這避免了由于從模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字并且再次轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字而造成的音頻信號(hào)的任何降級(jí)(例如，附加的熱噪聲、失真、來(lái)自其它周圍信號(hào)的串?dāng)_)。也允許DAC、混合器和ADC斷電以便省電。(數(shù)字路徑將消耗比它所替換的模擬路徑低的多的功率)。
在兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口使用相同的采樣速率和數(shù)字格式的其最簡(jiǎn)單的形式中，數(shù)字音頻數(shù)據(jù)僅從一個(gè)接口傳遞到另一個(gè)接口。在實(shí)際中，對(duì)信號(hào)的某種簡(jiǎn)單操縱或重新定時(shí)可能是必要的，包括某種臨時(shí)信號(hào)存儲(chǔ)，如FIFO。數(shù)字專用的信號(hào)路徑亦可包括數(shù)字格式轉(zhuǎn)換功能，其中兩個(gè)數(shù)字音頻總線接口使用不同的數(shù)字格式，例如PCM和AC。這可涉及簡(jiǎn)單的操作，如在輸入和輸出數(shù)據(jù)速率不同時(shí)重復(fù)或省略采樣，或者位填充，或者顛倒位順序，或甚至串行到并行的轉(zhuǎn)換，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員都是公知的。
一些實(shí)施例可包括數(shù)字信號(hào)處理，例如音量控制(volume control)、數(shù)字濾波或其它信號(hào)的混合，或者采樣速率轉(zhuǎn)換，包括信號(hào)的數(shù)字加法和乘法。這可以通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)或定制的ALU來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者它可以是專用的硬線路邏輯，使用本領(lǐng)域眾所周知的技術(shù)。
對(duì)數(shù)字專用的信號(hào)路徑中的信號(hào)的這種簡(jiǎn)單操縱或數(shù)字信號(hào)處理可通過(guò)插入路徑45或49的適當(dāng)?shù)墓δ芑螂娐穳K或者其它信號(hào)路徑中的塊來(lái)執(zhí)行，如以下參照?qǐng)D9c到9f所述。
音頻信號(hào)亦可通過(guò)如圖9b所示諸如的可編程增益元件43、43a、44、44a和46在這些信號(hào)流中的各個(gè)點(diǎn)調(diào)節(jié)。
盡管有額外的功率和所涉及的信號(hào)降級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)，從數(shù)字到模擬并且再次回到音頻的轉(zhuǎn)換的動(dòng)機(jī)是應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的不同部分中所需要的不同數(shù)據(jù)速率。通過(guò)將輸入數(shù)字采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成“平滑的”連續(xù)時(shí)間模擬波形，然后再次轉(zhuǎn)換成新的采樣速率，輸入和輸出數(shù)據(jù)速率可如公知的那樣被去耦。適當(dāng)?shù)钠交瑸V波可以容易地添加到DAC放大器和混合器功能上以便對(duì)模擬波形適當(dāng)?shù)亍捌交薄?br> 如果數(shù)據(jù)速率相同，并且如果在一些信號(hào)路徑中不需要混合功能，這些轉(zhuǎn)換可以被旁路，例如如所示經(jīng)由僅數(shù)字的路徑45，并且數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可從一個(gè)數(shù)字音頻接口40傳送到另一個(gè)數(shù)字音頻接口41。如以上所示，這將需要利用某種重新格式化和重新定時(shí)以便根據(jù)傳出總線協(xié)議(AC)和傳輸時(shí)序來(lái)轉(zhuǎn)換輸入，其中這不同于傳入總線協(xié)議(PCM)。
為實(shí)現(xiàn)縮放和混合功能，接收自PCM總線接口40(例如語(yǔ)音呼叫)和AC總線接口41(例如MP3音樂(lè)流)的數(shù)字音頻信號(hào)可在數(shù)字域中相乘和相加，如圖9c中所示。模擬混合器15a替換成數(shù)字加法器15b，而模擬放大器43a和44a替換成數(shù)字乘法器43b和44b，DAC和ADC從現(xiàn)在的數(shù)字專用信號(hào)路徑中被去除。
即使數(shù)字采樣速率不同，也存在用于所需的“采樣速率轉(zhuǎn)換”(SRC)的公知數(shù)字技術(shù)，通常包括例如使用諸如德耳塔-西格馬調(diào)制或噪聲整形轉(zhuǎn)換成很高采樣速率、低位寬的表示，然后使用適當(dāng)?shù)姆纻涡盘?hào)濾波(anti-aliasing filtering)向下轉(zhuǎn)換回所需的較低采樣速率、較高分辨率的格式，依需要作為輸出。可替選地，為了較低的成本但較低的音頻質(zhì)量，這樣的塊可以僅僅省略或加入額外的采樣以便嘗試和匹配位速率。這些任選的塊在圖9d中以虛線示為附加的SRC元件48a和48b。這些塊之一或兩者可以以硬件實(shí)施，或者僅一個(gè)SRC可以以硬件實(shí)施，并且根據(jù)需要將其切換到所選輸入上以便降低成本?？商孢x地，所有數(shù)字信號(hào)操縱或處理，包括SRC，都可以由普通的ALU來(lái)承擔(dān)，其中在適當(dāng)情況下將信號(hào)傳送到其中。
然而，這些技術(shù)往往很復(fù)雜并且涉及相當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)處理。假定編碼解碼器已經(jīng)包含用于其它目的的DAC和ADC，如按照所示出的那樣通過(guò)端口47驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，則混合模擬-數(shù)字解決方案提供了優(yōu)點(diǎn)，即其未增加顯著的額外成本或復(fù)雜性。
另外的內(nèi)部路由的可能性是存在的。例如，圖9c以黑體示出經(jīng)由可配置編碼解碼器9的數(shù)字專用信號(hào)路徑，該編碼解碼器具有用于混合從兩個(gè)數(shù)字音頻總線40和41接收的數(shù)字音頻信號(hào)的數(shù)字加法器15b。數(shù)字乘法器或縮放器43b和44b可用于相比于一個(gè)信號(hào)(例如增加語(yǔ)音呼叫音量)來(lái)調(diào)節(jié)另一個(gè)信號(hào)的幅值(例如減小背景音樂(lè)音量)。
在一些應(yīng)用中，在接口40和41所呈現(xiàn)的輸入采樣速率可以彼此不同，或者與來(lái)自接口41的輸出的所需輸出采樣速率不同。例如，41處的輸入信號(hào)可以是從存儲(chǔ)器中的mp3文件得到的高質(zhì)量信號(hào)，或者從存儲(chǔ)器接收的較低質(zhì)量的所記錄消息，但仍處于與來(lái)自通信處理器的PCM信號(hào)不同的采樣速率。來(lái)自41的輸出在聽取mp3文件時(shí)可能需要是高質(zhì)量的，而在僅僅需要將該輸出以可能的另外的壓縮方式記錄在存儲(chǔ)器中時(shí)，可以是低質(zhì)量的。圖9d示出類似于圖9c的配置，但其包括傳入(預(yù)混合)的所接收信號(hào)之一或兩者中的采樣速率轉(zhuǎn)換功能48a和/或48b。這允許混合處于不同采樣速率的所接收的數(shù)字音頻信號(hào)。未在圖9d中示出的另外的可能性將是在兩個(gè)輸入信號(hào)是相同的采樣速率但需要輸出采樣速率不同的情況下，將SRC塊插入在混合器15b和接口41之間。
圖9e示出DAC 13和ADC 16，其串聯(lián)連接以便對(duì)來(lái)自PCM接口的信號(hào)進(jìn)行采樣速率轉(zhuǎn)換，該信號(hào)然后被提供給加法器15b以便混合該信號(hào)和一個(gè)來(lái)自AC鏈路接口的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可能是在48b的數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換之后的信號(hào)，并且在AC鏈路上(或經(jīng)由路徑49a在PCM鏈路上)將所得到的數(shù)據(jù)送回。這樣，在與另一個(gè)接收的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字混合之前，通過(guò)使用模擬域?qū)σ粋€(gè)接收的信號(hào)進(jìn)行采樣速率轉(zhuǎn)換，并且重新轉(zhuǎn)換成數(shù)字的。這避免了由于從數(shù)字到模擬并且回到數(shù)字的轉(zhuǎn)換而造成的41所接收的(可能為高質(zhì)量mp3)音頻信號(hào)的任何降級(jí)，以及這些轉(zhuǎn)換的不必要的功耗，同時(shí)允許輸入到40的較低質(zhì)量信號(hào)在數(shù)字混合之前被上采樣至較高的采樣速率。這可能是因?yàn)榫幋a解碼器的實(shí)施例不包括數(shù)字SRC硬件，或者是在芯片上ALU(如果有)已經(jīng)被完全占用來(lái)執(zhí)行其它任務(wù)。依賴于實(shí)施和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則或目標(biāo)，所述另一個(gè)接收的信號(hào)(從AC接口41示出)可以在或可以不在數(shù)字域中進(jìn)行采樣速率轉(zhuǎn)換。該SRC功能可能用盡唯一的可用硬件SRC，或者可能用盡芯片上ALU的全部能力，從而需要如以上使用DAC 13和ADC 16來(lái)執(zhí)行對(duì)來(lái)自40的信號(hào)的采樣速率轉(zhuǎn)換。該信號(hào)處理路徑以黑體示出。
類似地，圖9f示出DAC 14和ADC，其串聯(lián)連接以便對(duì)來(lái)自AC鏈路的信號(hào)進(jìn)行采樣速率轉(zhuǎn)換，該信號(hào)然后被提供給加法器15b以便混合該信號(hào)與可能在48a的數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換之后的來(lái)自PCM接口的信號(hào)，并且在AC鏈路上(或經(jīng)由路徑49a在PCM鏈路上)將所得到的數(shù)據(jù)送回。該設(shè)置避免了特別是對(duì)較高質(zhì)量信號(hào)的任何不必要的數(shù)字-模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，同時(shí)避免了需要將額外的SRC塊或更強(qiáng)大的ALU添加給該實(shí)施例，從而提供了成本有效的解決方案。該信號(hào)處理路徑以黑體示出。
各種適合的編碼解碼器是公知的，但一個(gè)實(shí)例包括WolfsonMicroeletronics的WM9713雙編碼解碼器(AC97音頻+PCM語(yǔ)音)?？商孢x地，可使用兩個(gè)單獨(dú)的編碼解碼器；一個(gè)用于基于PCM的語(yǔ)音呼叫信號(hào)，一個(gè)用于來(lái)自應(yīng)用處理器的高保真音頻。
可以看出，音頻編碼解碼器的這些各種的內(nèi)部配置給出了信號(hào)路由、模擬或數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換、ADC或DAC功能的多種多樣的可能組合。使用這種作為大多數(shù)音頻信號(hào)所通過(guò)的中心的音頻編碼解碼器的系統(tǒng)的工作模式因此可在很大程度上由音頻編碼解碼器的配置來(lái)編程，而不是需要與系統(tǒng)中其它地方的部件關(guān)聯(lián)的額外軟件或硬件。
簡(jiǎn)要地參考圖10a，示出編碼解碼器9具有三個(gè)數(shù)字音頻接口，已經(jīng)增加了額外的PCM接口39a以便耦合到上總線部分36x。這避免了需要應(yīng)用處理器4上的PCM接口。以下更詳細(xì)地描述該實(shí)施例。
盡管已將編碼解碼器9描述為可使用開關(guān)矩陣來(lái)配置，可替選地，可將具有上述設(shè)置之一的固定架構(gòu)編碼解碼器用于例如專門的功能。
參照?qǐng)D4b來(lái)描述操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，其中通過(guò)圖4a的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用或功能。該圖示出如何實(shí)現(xiàn)同時(shí)音頻回放和語(yǔ)音呼叫接收的應(yīng)用，其中存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2中的音頻文件和語(yǔ)音呼叫都在無(wú)線頭戴耳機(jī)12上播放給用戶。在該實(shí)施例中，這是通過(guò)將音頻總線分成兩個(gè)部分36x和36y來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述兩個(gè)部分分別具有在通信處理器3和音頻解碼器9以及應(yīng)用處理器4和無(wú)線編碼解碼器11之間的總線上的單獨(dú)的通信。語(yǔ)音呼叫由數(shù)字音頻設(shè)備接收，并且在該實(shí)施例中，例如來(lái)自GSM呼叫的語(yǔ)音數(shù)據(jù)在下PCM總線部分36y上從通信處理器3傳遞到語(yǔ)音編碼解碼器9，如實(shí)線23所示。另外，非語(yǔ)音呼叫的另一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)由該設(shè)備接收，例如高保真音樂(lè)或音頻提示，并且該音頻數(shù)據(jù)在其AC數(shù)據(jù)總線或鏈路7上從應(yīng)用處理器4傳遞到語(yǔ)音編碼解碼器9，如實(shí)線20所示。(在此情況下，為簡(jiǎn)單起見，認(rèn)為“所接收的”音頻數(shù)據(jù)包括這樣的情況，其中數(shù)據(jù)在先前某個(gè)時(shí)間被輸入到數(shù)字音頻設(shè)備，例如作為在蜂窩無(wú)線電鏈路上或經(jīng)由比方說(shuō)USB連接下載的mp3文件，或者作為從藍(lán)牙頭戴耳機(jī)記錄的消息，或甚至包括消息被存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器或在數(shù)字音頻設(shè)備的制造和組裝期間定義的情況。)兩個(gè)所接收的信號(hào)然后被混合。在該實(shí)施例中，音頻編碼解碼器9經(jīng)由其PCM和AC鏈路接口接收音頻數(shù)據(jù)，并如上所述利用適當(dāng)?shù)哪M或數(shù)字增益控制和混合以及模擬或數(shù)字域中的采樣速率轉(zhuǎn)換將其混合，以便產(chǎn)生輸出數(shù)字音頻數(shù)據(jù)或混合信號(hào)，其在AC‘97接口和鏈路7上被傳送到應(yīng)用處理器4。應(yīng)用處理器4然后在上PCM總線部分36x上將該數(shù)據(jù)傳遞到無(wú)線編碼解碼器11，如線25所示；并且該混合數(shù)字音頻數(shù)據(jù)或信號(hào)然后被無(wú)線地傳送到另一個(gè)設(shè)備，如頭戴耳機(jī)12。
這樣，盡管音頻數(shù)據(jù)同時(shí)承載于總線部分36x和36y上，通行裝置37保證了它們被單獨(dú)承載。如果音樂(lè)文件結(jié)束，或用戶想要停止對(duì)它的聽取，則在應(yīng)用處理器輸出為三態(tài)的情況下，通信處理器3可使用兩個(gè)總線部分36x和36y重新開始語(yǔ)音數(shù)據(jù)直接到無(wú)線編碼解碼器的傳遞。
雙模式音頻總線允許在混合通信側(cè)(例如GSM語(yǔ)音呼叫)和應(yīng)用側(cè)(例如MP3回放)音頻數(shù)據(jù)流時(shí)再利用現(xiàn)有的單PCM接口無(wú)線編碼解碼器。這使功耗較低、CPU開銷減少，并且新軟件開發(fā)較少。實(shí)際上在通信側(cè)不需要軟件開發(fā)，而僅對(duì)于應(yīng)用側(cè)的新特征以最小的人力引入新的軟件，因?yàn)樗鼉H控制編碼解碼器而不進(jìn)行任何附加的音頻信號(hào)處理。此外，與比方說(shuō)較為昂貴的雙PCM接口無(wú)線編碼解碼器和雙PCM或其它總線相比，硬件成本得以減小。
在圖4b的實(shí)施例中，音頻編碼解碼器9以典型為8kHz的無(wú)線編碼解碼器的采樣速率對(duì)混合的模擬信號(hào)重新數(shù)字化。該數(shù)據(jù)然后從應(yīng)用處理器的PCM接口傳遞到無(wú)線編碼解碼器11。這通過(guò)使用直接存儲(chǔ)器存取(DMA)而不是使用通用軟件代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便使應(yīng)用處理器4的負(fù)荷最小。DMA例程將來(lái)自應(yīng)用處理器的AC鏈路FIFO緩沖器(耦合到AC數(shù)據(jù)鏈路7)的傳入數(shù)據(jù)在PCM接口無(wú)縫地傳遞到用于傳出數(shù)據(jù)的FIFO緩沖器。由于應(yīng)用處理器對(duì)于應(yīng)用側(cè)回放(例如MP3)已經(jīng)是激活的，這種簡(jiǎn)單的任務(wù)并不顯著地影響功耗。
盡管在該實(shí)施例中混合語(yǔ)音呼叫和非語(yǔ)音呼叫并且無(wú)線地傳送混合的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)使用了圖4a的劃分式總線架構(gòu)，可替選地，可以使用其它數(shù)字音頻設(shè)備架構(gòu)。例如，可以使用兩個(gè)單獨(dú)的總線，或者采樣附加的編碼解碼器。然而，該實(shí)施例以減小的功耗、復(fù)雜度和對(duì)現(xiàn)有部分的修改實(shí)現(xiàn)了該功能性。
在圖10a所示的替選實(shí)施例中，音頻編碼解碼器9可設(shè)置成連接到通行裝置37以上(x)和以下(y)的PCM總線36，以便將其輸出信號(hào)直接提供到無(wú)線編碼解碼器11，而不是經(jīng)由應(yīng)用處理器。這需要增加音頻編碼解碼器9的復(fù)雜度，但簡(jiǎn)化了應(yīng)用處理器4的要求，例如，如果去除對(duì)PCM接口的需要的話。音頻編碼解碼器的第二PCM輸出可通過(guò)以下來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖9a或9b中的軌跡49將ADC數(shù)字化的字傳送到PCM接口中，并且經(jīng)由音頻編碼解碼器上的另一個(gè)管腳來(lái)傳送該數(shù)據(jù)，該管腳于是被連接到PCM總線的上部36x。通常將不需要額外的時(shí)鐘管腳，這是因?yàn)榭偩€的上段和下段中的時(shí)鐘線不被通行裝置隔離，使得在音頻編碼解碼器9中僅需要額外的數(shù)據(jù)管腳而不是整個(gè)額外的PCM接口。然而，如果需要，也可以在時(shí)鐘線中具有通行裝置以便允許單獨(dú)的時(shí)鐘域，代價(jià)是產(chǎn)生和輸出第二組時(shí)鐘所需的額外電路和管腳。
下現(xiàn)在參考圖10b和10c來(lái)描述通過(guò)圖10a的結(jié)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用的實(shí)例。
圖10b示出操作數(shù)字音頻設(shè)備以便混合和無(wú)線傳送兩個(gè)接收的數(shù)字音頻信號(hào)的方法，并且類似于圖4b，其中來(lái)自存儲(chǔ)器的背景音樂(lè)與所接收的語(yǔ)音呼叫混合。然而，使用了圖10a的三數(shù)字音頻接口音頻編碼解碼器9，其避免了需要應(yīng)用處理器4上的PCM或其它音頻總線接口。信號(hào)流是類似的，只是數(shù)據(jù)經(jīng)由路徑25a從音頻編碼解碼器直接行進(jìn)到上PCM總線36x上，而不是通過(guò)應(yīng)用處理器、經(jīng)由圖4b的路徑25。
在需要從PCM總線到應(yīng)用處理器芯片的輸入的情況下，該音頻由音頻編碼解碼器9檢索出并且經(jīng)由I2S或AC接口7轉(zhuǎn)送給應(yīng)用處理器4。
以上參照?qǐng)D9描述的數(shù)字專用信號(hào)路徑可用于在數(shù)字音頻總線接口之間有效地傳遞數(shù)字音頻數(shù)據(jù)或信號(hào)。
圖10c示出操作數(shù)字音頻設(shè)備的“語(yǔ)音口述(voice dictation)”應(yīng)用或方法，其中從另一個(gè)設(shè)備所接收的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)由音頻編碼解碼器9傳送到應(yīng)用處理器。在該實(shí)施例中，來(lái)自無(wú)線編碼解碼器的傳入數(shù)字化語(yǔ)音可能在某種壓縮(例如用于“語(yǔ)音口述”應(yīng)用)之后被傳遞到存儲(chǔ)器。信號(hào)路徑26從無(wú)線編碼解碼器經(jīng)由PCM總線和音頻編碼解碼器的第二PCM數(shù)據(jù)管腳流入音頻編碼解碼器，在此它被路由(并且根據(jù)需要重新定時(shí)和重新格式化)以便在AC’97總線上傳送到應(yīng)用處理器。它由此被寫到存儲(chǔ)器(可能在應(yīng)用處理器內(nèi)的某種數(shù)據(jù)壓縮算法之后)。
以上實(shí)施例僅針對(duì)PCM總線中的一個(gè)數(shù)據(jù)線路描述，并且因此信號(hào)在每個(gè)總線段上、在任何一個(gè)時(shí)間僅在一個(gè)方向上傳播。然而，通常PCM總線包括兩個(gè)數(shù)據(jù)線路，從而允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳播，即雙工操作，如在圖2b中。
圖11a示出實(shí)際的雙工總線36的結(jié)構(gòu)，其具有兩個(gè)通路，包括36ay和36ax的36a以及包括36bx和36by的36b，以及相應(yīng)的通行裝置37a和37b，亦如圖5c所示。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11b、11c和11d來(lái)描述操作通過(guò)圖11a的結(jié)構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的數(shù)字音頻設(shè)備或數(shù)字音頻應(yīng)用的方法。
由雙工總線實(shí)現(xiàn)的一個(gè)應(yīng)用是雙工語(yǔ)音呼叫，其以類似于圖4b的應(yīng)用的方式使用無(wú)線頭戴耳機(jī)來(lái)接收傳入呼叫，同時(shí)繼續(xù)聽取背景音樂(lè)，但具有使用頭戴耳機(jī)麥克風(fēng)來(lái)同時(shí)發(fā)送傳出音頻消息的能力。參考圖11b，可以看出用戶的語(yǔ)音在第二總線的兩個(gè)部分36bx和36by(以及通行裝置37b)上經(jīng)由虛線所示的路徑32直接從無(wú)線編碼解碼器11傳送到通信處理器3。然而，以類似于圖4b的方式，呼叫者的語(yǔ)音首先在第一總線的下部(y)36ay經(jīng)由路徑23從通信處理器3傳送到音頻編碼解碼器9，在此它與經(jīng)由路徑20來(lái)自存儲(chǔ)器2的音頻在從應(yīng)用處理器4在第一總線的上(x)部36ax上經(jīng)由路徑25傳送到無(wú)線編碼解碼器11之前混合。這樣，第一通行裝置37a有效地劃分了第一總線36a的總線部分36ax和36ay，而第二通行裝置37b有效地組合了第二總線36b的總線部分36bx和36by。本地編碼解碼器9當(dāng)然必須被控制成使其輸出以三態(tài)到36by上，以便允許無(wú)線編碼解碼器麥克風(fēng)信號(hào)通過(guò)37b到達(dá)通信處理器3。
圖11c示出另一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，其中諸如數(shù)字講述的所接收的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)存儲(chǔ)在設(shè)備上，諸如MP3音樂(lè)的另一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)被無(wú)線傳送，并且諸如傳出消息的第三數(shù)字音頻信號(hào)響應(yīng)于語(yǔ)音呼叫而傳送。該實(shí)施例使用了圖11a的架構(gòu)，其中設(shè)備(例如智能電話)的用戶使用的是數(shù)字口述(DD)應(yīng)用，其中來(lái)自無(wú)線頭戴耳機(jī)12的音頻數(shù)據(jù)被記錄在存儲(chǔ)器2中，而音樂(lè)(例如來(lái)自MP3文件)或其它音頻數(shù)據(jù)在無(wú)線頭戴耳機(jī)上回放。該系統(tǒng)配置成使設(shè)備亦可通過(guò)播放來(lái)自存儲(chǔ)器的先前記錄的自動(dòng)應(yīng)答電話或語(yǔ)音郵件型傳出消息(OGM)對(duì)來(lái)自通信處理器3的傳入呼叫做出響應(yīng)。
用戶的語(yǔ)音經(jīng)由路徑26a從無(wú)線編碼解碼器11傳遞到應(yīng)用處理器4和存儲(chǔ)器2以便記錄，并且另外，音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由路徑26b從存儲(chǔ)器2和應(yīng)用處理器4傳遞到無(wú)線編碼解碼器11以便播放給用戶。這些傳遞26a和26b發(fā)生在音頻總線36a和36b的上部36ax和36bx上。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2中的傳出消息(OGM)由應(yīng)用處理器4傳遞到音頻編碼解碼器9(線27a)。如果需要采樣速率轉(zhuǎn)換，則經(jīng)由音頻編碼解碼器9的路徑可包括通過(guò)DAC14或ADC 16或者數(shù)字SRC 48b，如以上所討論的。不然數(shù)據(jù)可在諸如45的內(nèi)部路徑上、在數(shù)字域中從AC鏈路接口傳遞到PCM接口。必要時(shí)適當(dāng)重新數(shù)字化的OGM然后在PCM總線36by上從編碼解碼器9傳遞到通信處理器3(路徑27b)以便播放給呼叫者。
來(lái)自通信處理器3的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)(示為虛線28)(例如在呼叫者端的談話或背景噪聲)被忽略。
圖11d示出類似的應(yīng)用，但在此情況下第三數(shù)字音頻信號(hào)是接收的或傳入的語(yǔ)音呼叫消息并且被存儲(chǔ)或記錄在存儲(chǔ)器中，而不干擾正在口述和聽取音樂(lè)的用戶。傳入消息直接(經(jīng)由點(diǎn)線旁路路徑45)或經(jīng)由DAC/ADC或數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換而通過(guò)音頻編碼解碼器。
圖11e示出另外的“呼叫篩選(call screening)”型應(yīng)用，其中音樂(lè)或其它音頻文件(第二數(shù)字音頻信號(hào))在無(wú)線頭戴耳機(jī)上回放給設(shè)備的用戶，并且其與諸如來(lái)自呼叫者的傳入消息(ICM)的第三數(shù)字音頻信號(hào)混合，使得用戶可決定應(yīng)答該呼叫或僅記錄該傳入消息。傳入消息或語(yǔ)音數(shù)據(jù)在PCM總線36ay(下部)從通信處理器3發(fā)送到音頻編碼解碼器9(實(shí)線29)。該消息(ICM)可以是響應(yīng)于例如來(lái)自圖6的應(yīng)用的OGM的。音頻編碼解碼器在AC鏈路上將該信號(hào)傳遞到應(yīng)用處理器，該應(yīng)用處理器將所述傳入消息(ICM)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2中，可能在壓縮該數(shù)據(jù)之后進(jìn)行。
應(yīng)用處理器還經(jīng)由路徑20從存儲(chǔ)器2中檢索音頻數(shù)據(jù)(例如MP3音樂(lè)文件)，并且將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合的數(shù)字音頻信號(hào)，其然后在PCM總線36ax(上部)上經(jīng)由路徑25傳遞到無(wú)線編碼解碼器11。應(yīng)用處理器亦可數(shù)字地混入傳入消息，使得路徑25上的信號(hào)是音樂(lè)和傳入消息兩者的混合。組合信號(hào)然后在無(wú)線頭戴耳機(jī)12上播放給用戶，使得用戶可決定是否應(yīng)答該呼叫，或者僅僅將其記錄，或者完全忽略它。
來(lái)自通信處理器3的數(shù)據(jù)的采樣速率通常不同于且低于從存儲(chǔ)器2中檢索的高保真音頻數(shù)據(jù)。如果僅要記錄傳入消息，則音頻編碼解碼器可在AC鏈路上以原始低數(shù)據(jù)速率將該數(shù)據(jù)發(fā)送，以便由應(yīng)用處理器以該低數(shù)據(jù)速率處理。這避免了由于模擬或數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換而在音頻編碼解碼器中消耗功率，并且還減小了應(yīng)用處理器4在其壓縮或聲碼器操作中所需的計(jì)算帶寬。然而，如果信號(hào)是要進(jìn)行混合，則需要在音頻編碼解碼器中激勵(lì)向上至高保真采樣速率的采樣速率轉(zhuǎn)換，或者在應(yīng)用處理器中，某種相對(duì)粗糙(但可能對(duì)通信質(zhì)量的音頻來(lái)說(shuō)足夠)的采樣速率轉(zhuǎn)換(例如僅重復(fù)采樣，直到被更新為止)將是必要的，從而在應(yīng)用處理器4中需要額外的軟件和功耗。
通信處理器3可設(shè)置成忽略來(lái)自無(wú)線編碼解碼器11(以虛線32示出)的傳出信號(hào)(即，使近端靜音)以便防止任何近端語(yǔ)音(例如來(lái)自無(wú)線頭戴耳機(jī)12麥克風(fēng))在遠(yuǎn)端被聽到(即在語(yǔ)音呼叫時(shí))。通信處理器然后可設(shè)置成接受這些語(yǔ)音信號(hào)(32)以便于用戶應(yīng)答和截取該呼叫(即，使其非靜音)，依賴于設(shè)備的配置或用戶的偏好，這可在來(lái)自存儲(chǔ)器的音頻文件仍在回放或未回放時(shí)進(jìn)行。
顯然大量其它的應(yīng)用亦可得益于音頻總線36的雙模式特性，使得來(lái)自許多其它應(yīng)用(例如卡拉OK，利用第三方使用的麥克風(fēng))的音頻數(shù)據(jù)可在音頻數(shù)據(jù)總線上同時(shí)傳遞，以便例如將來(lái)自不同應(yīng)用的混合音頻數(shù)據(jù)播放給用戶；特別是在無(wú)線連接上。另一個(gè)實(shí)例是FM接收機(jī)或其它向本地編碼解碼器9提供模擬信號(hào)的外部音頻源，所述模擬信號(hào)然后被數(shù)字化以便在有或沒(méi)有其它語(yǔ)音/音頻信號(hào)時(shí)傳遞到無(wú)線編碼解碼器11。
亦顯然這些操作數(shù)字音頻設(shè)備的數(shù)字音頻應(yīng)用或方法可使用其它架構(gòu)來(lái)實(shí)施，例如單獨(dú)的數(shù)字音頻和/或控制總線和/或附加的編碼解碼器。這些數(shù)字音頻應(yīng)用因此并不局限于以上所述的劃分模式音頻總線架構(gòu)，但可以在不同的數(shù)字音頻設(shè)備上實(shí)施。
圖12a示出雙工PCM總線配置。音頻編碼解碼器的PCM總線輸入均設(shè)置成接收雙工總線線路上的信號(hào)。沒(méi)有從應(yīng)用處理器4到PCM總線36a和36b的直接連接。未示出通行元件(例如先前圖中的37、37a、37b)，并且這可通過(guò)以單一模式操作總線或使用標(biāo)準(zhǔn)總線而無(wú)需通行元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在一些應(yīng)用中，應(yīng)用處理器4單獨(dú)處理兩種(傳入和傳出)音頻信號(hào)是有利的。AC97 AC鏈路接口與帶標(biāo)簽的時(shí)隙工作，包括通常分配給來(lái)自左通道或(立體聲)ADC的輸出數(shù)據(jù)的時(shí)隙和分配給右通道的時(shí)隙，如較早時(shí)參照?qǐng)D2。因此傳入信號(hào)可數(shù)字地傳送以便例如近端信號(hào)在左ADC時(shí)隙上傳遞而遠(yuǎn)端信號(hào)在右ADC時(shí)隙上傳送。這進(jìn)一步擴(kuò)展了可使用所描述的共享PCM音頻總線架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的音頻應(yīng)用-進(jìn)一步的實(shí)例在以下給出。
圖12b示出操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，用于利用另一個(gè)設(shè)備(呼叫者)并且利用無(wú)線的其它設(shè)備來(lái)傳送雙工語(yǔ)音呼叫，以及同時(shí)獨(dú)立地記錄該雙工呼叫的每一半。音頻編碼解碼器9同時(shí)向應(yīng)用處理器4遞送近端音頻(例如在PCM接口36b上從用戶通道耳機(jī)12到通信處理器3的語(yǔ)音)和遠(yuǎn)端音頻(例如在PCM接口36a上從呼叫者/通信處理器3到無(wú)線編碼解碼器11和用戶通道耳機(jī)12的語(yǔ)音)兩者。近端信號(hào)路徑標(biāo)記為51，遠(yuǎn)端信號(hào)路徑標(biāo)記為52。
通過(guò)將語(yǔ)音呼叫的兩個(gè)語(yǔ)音流(近端和遠(yuǎn)端或發(fā)射和接收)提供到應(yīng)用處理器4，實(shí)現(xiàn)了新的音頻應(yīng)用或功能性。例如，這允許通過(guò)應(yīng)用處理器將語(yǔ)音呼叫(呼叫者和用戶語(yǔ)音兩者)記錄到存儲(chǔ)器2中。這可不必實(shí)施通過(guò)通信處理器3的兩個(gè)通道的混合以及該混合信號(hào)在串行接口(例如圖1的UART 5)上到應(yīng)用處理器4的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)。這又意味著不需要專門的通信處理器驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能性，且該語(yǔ)音信號(hào)的質(zhì)量得以保持。此外，通信處理器3上的處理負(fù)荷大大減小，因?yàn)椴辉傩枰旌闲盘?hào)。
可替選地，兩種語(yǔ)音信號(hào)都可以在音頻編碼解碼器9中混合并且在AC鏈路上的僅一個(gè)AC通道上加以遞送。盡管這可略微降低音頻質(zhì)量，但它的確解放了AC通道之一以用于其它應(yīng)用。這也減少了應(yīng)用處理器4的一些處理負(fù)荷，因?yàn)樾盘?hào)的混合是在編碼解碼器9中進(jìn)行的。而且，如果需要，分離的流(近端與遠(yuǎn)端分離)使得能夠?yàn)槊總€(gè)流單獨(dú)進(jìn)行附加的增強(qiáng)處理(例如從近端信號(hào)中去除遠(yuǎn)端信號(hào)以便提供回波去除、對(duì)于數(shù)字口述應(yīng)用的近端的噪聲抑制；壓縮和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中之前的增強(qiáng)流)。
而且，使用AC鏈路7上的兩個(gè)AC通道來(lái)將語(yǔ)音遞送到應(yīng)用處理器4進(jìn)一步允許附加的功能性，因?yàn)槲椿旌弦纛l或語(yǔ)音通道可由應(yīng)用處理器單獨(dú)使用。例如，在記錄語(yǔ)音呼叫(近端和遠(yuǎn)端兩者)的同時(shí)，近端語(yǔ)音(來(lái)自無(wú)線通道耳機(jī)12)可單獨(dú)用于語(yǔ)音激勵(lì)功能，如語(yǔ)音激勵(lì)菜單或語(yǔ)音備忘錄便箋。
這參照?qǐng)D12c更詳細(xì)地描述。近端信號(hào)(路徑53)使用AC鏈路7的一個(gè)時(shí)隙(路徑53a)直接傳遞，并且也在數(shù)字或模擬域中與遠(yuǎn)端信號(hào)(路徑54)混合(53b)，并且在AC鏈路上的另一個(gè)時(shí)隙上發(fā)送(路徑55)。同樣，根據(jù)音頻編碼解碼器的內(nèi)部配置的選擇，多種多樣的模擬或數(shù)字采樣速率轉(zhuǎn)換模式是可用的。
注意，剛剛在圖12b和12c中描述的特征可在有或沒(méi)有通行裝置37a和37b時(shí)實(shí)現(xiàn)，使得減少的音頻應(yīng)用的組(包括例如圖3b、3c和10c的應(yīng)用而不是例如圖4b、10b、11b、11c、11d、11e的應(yīng)用)可在非雙模式音頻總線架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)。然而，顯然雙模式音頻總線以很少的代價(jià)允許了許多額外的功能。
圖13a示出雙工總線(36)時(shí)的PCM總線上的連接，其中音頻編碼解碼器9具有到雙模式PCM總線的雙PCM接口9a，即總共4個(gè)數(shù)據(jù)線路，總線的每部分兩個(gè)，并且其中沒(méi)有從應(yīng)用處理器4到PCM總線36的PCM鏈路。這類似于圖10a的架構(gòu)，但使用兩個(gè)或雙工數(shù)據(jù)總線而不是僅一個(gè)。
圖13b示出與結(jié)合圖11b所討論的應(yīng)用類似的應(yīng)用的信號(hào)流。信號(hào)流很相似，除了從音頻編碼解碼器(25)到無(wú)線頭戴耳機(jī)的輸出現(xiàn)在通過(guò)PCM總線(36ax)直接從音頻編碼解碼器9傳遞而不是經(jīng)由AC鏈路7和應(yīng)用處理器4進(jìn)行以外。
圖13c示出與結(jié)合圖11b所討論的應(yīng)用類似的應(yīng)用的信號(hào)流。信號(hào)流很相似，除了從音頻編碼解碼器(26d)到無(wú)線頭戴耳機(jī)的輸出現(xiàn)在在PCM(36bx)總線上直接從音頻編碼解碼器9傳遞而不是經(jīng)由AC鏈路7和應(yīng)用處理器4進(jìn)行以外。類似地，來(lái)自無(wú)線頭戴耳機(jī)12的信號(hào)流(26c)在PCM總線(36ax)上直接傳遞到音頻編碼解碼器9。這樣，三個(gè)信號(hào)流在音頻編碼解碼器9和應(yīng)用處理器4之間傳遞，然而它們可以全部容納在單個(gè)AC總線上，其如先前所述包括使用時(shí)分隙的多通道能力。在該應(yīng)用中使用三個(gè)這樣的時(shí)隙或AC通道，其中的每一個(gè)分別映射到PCM接口之一上的傳入和傳出PCM通道，以及另一個(gè)PCM接口上的傳入通道上。
圖13d示出與結(jié)合圖11d所討論的應(yīng)用類似的應(yīng)用的信號(hào)流。信號(hào)流很相似，除了從音頻編碼解碼器到無(wú)線頭戴耳機(jī)(26d)的輸出現(xiàn)在在PCM總線上直接從音頻編碼解碼器傳遞而不是經(jīng)由AC鏈路和應(yīng)用處理器進(jìn)行；并且從無(wú)線編碼解碼器11到音頻編碼解碼器9的信號(hào)流動(dòng)(26c)直接通過(guò)PCM總線36ax傳遞到該音頻編碼解碼器而不是通過(guò)應(yīng)用處理器4。
圖13e示出與結(jié)合圖11e所討論的應(yīng)用類似的應(yīng)用的信號(hào)流。信號(hào)流很相似，除了從音頻編碼解碼器到無(wú)線頭戴耳機(jī)(25)的輸出現(xiàn)在在PCM總線上直接從音頻編碼解碼器傳遞而不是經(jīng)由AC鏈路和應(yīng)用處理器進(jìn)行。
技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，上述裝置和方法可實(shí)施為例如載體介質(zhì)如盤、CD-或DVD-ROM，編程式存儲(chǔ)器如只讀存儲(chǔ)器(固件)上，或者數(shù)據(jù)載體如光或電信號(hào)載體上的處理器控制代碼。對(duì)于許多應(yīng)用，本發(fā)明的實(shí)施例將實(shí)施在DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、ASIC(專用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)上。這樣，所述代碼可包括常規(guī)程序代碼或微代碼，或者例如用于設(shè)置或控制ASIC或FPGA的代碼。所述代碼亦可包括用于動(dòng)態(tài)配置可重配置的裝置如可重編程的邏輯門陣列的代碼。類似地，所述代碼可包括用于硬件描述語(yǔ)言如VerilogTM或VHDL(甚高速集成電路硬件描述語(yǔ)言)及其模擬擴(kuò)展的代碼。技術(shù)人員將理解，所述代碼可分布在彼此通信的多個(gè)耦合的部件之間。在適當(dāng)時(shí)，所述實(shí)施例亦可使用在現(xiàn)場(chǎng)可(重)編程模擬陣列或類似器件上運(yùn)行以便配置模擬硬件的代碼來(lái)實(shí)施。
技術(shù)人員亦將理解，總體上根據(jù)以上教導(dǎo)，各種實(shí)施例和針對(duì)它們描述的特定特征可與其它實(shí)施例或其專門描述的特征自由組合。技術(shù)人員亦將認(rèn)識(shí)到，可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)所描述的特定實(shí)例進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，所述方法包括接收語(yǔ)音呼叫；接收非語(yǔ)音呼叫的另一數(shù)字音頻信號(hào)；混合所接收的兩個(gè)信號(hào)；無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所接收的兩個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)的采樣率不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述另一數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述語(yǔ)音呼叫使用脈沖代碼調(diào)制來(lái)編碼，而所述另一數(shù)字信號(hào)使用音頻編碼解碼(AC)來(lái)編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括無(wú)線地接收來(lái)自所述另一設(shè)備的語(yǔ)音呼叫數(shù)字音頻信號(hào)以及發(fā)送所述信號(hào)。
6.一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，所述方法包括接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)；同時(shí)發(fā)送第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到所述另一設(shè)備；同時(shí)響應(yīng)于接收語(yǔ)音呼叫來(lái)發(fā)送第三數(shù)字音頻信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，所述第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而所述第三數(shù)字信號(hào)傳出的消息。
8.一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，所述方法包括接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)；同時(shí)發(fā)送第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到所述另一設(shè)備；同時(shí)接收與語(yǔ)音呼叫相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)字音頻信號(hào)，存儲(chǔ)所述信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，所述第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而所述第三數(shù)字信號(hào)是傳入的語(yǔ)音呼叫消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，還包括同時(shí)混合所接收的所述第三數(shù)字音頻信號(hào)與所述第二數(shù)字信號(hào)，以及無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到所述其他設(shè)備。
11.一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，所述方法包括與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及同時(shí)與第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；同時(shí)和獨(dú)立記錄所述雙工語(yǔ)音呼叫的各一半。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中使用脈沖代碼調(diào)制的數(shù)字音頻信號(hào)在所述第一另一設(shè)備與第二另一設(shè)備之間進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及其中進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信以便在單個(gè)音頻編碼解碼總線中使用單獨(dú)信道進(jìn)行記錄。
13.一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，所述方法包括與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及同時(shí)與第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；同時(shí)混合所述雙工語(yǔ)音呼叫的各一半和存儲(chǔ)所混合的信號(hào)，以及獨(dú)立處理所接收的所述無(wú)線語(yǔ)音呼叫。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中獨(dú)立處理包括針對(duì)由語(yǔ)音激活的命令來(lái)進(jìn)行監(jiān)視。
15.一種數(shù)字音頻設(shè)備，包括通信處理器，設(shè)置用以接收語(yǔ)音呼叫數(shù)字音頻信號(hào)；應(yīng)用處理器，設(shè)置用以接收非語(yǔ)音呼叫的另一數(shù)字音頻信號(hào)；音頻編碼解碼器，設(shè)置用以混合所接收的兩個(gè)信號(hào)；無(wú)線編碼解碼器，設(shè)置用以無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所接收的兩個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)的采樣率不同。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中所述另一數(shù)字音頻信號(hào)是從存儲(chǔ)器接收的高保真音樂(lè)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中所述語(yǔ)音呼叫數(shù)字音頻使用脈沖代碼調(diào)制來(lái)編碼，而所述另一數(shù)字信號(hào)使用音頻編碼解碼(AC)來(lái)編碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中使用PCM總線在所述通信處理器、音頻編碼解碼器與無(wú)線編碼解碼器之間傳送所述數(shù)字音頻信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中使用音頻編碼解碼總線在所述應(yīng)用處理器與所述音頻編碼解碼器之間傳送所述數(shù)字音頻信號(hào)。
21.一種數(shù)字音頻設(shè)備，包括無(wú)線編碼解碼器，設(shè)置用以接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)；應(yīng)用處理器，設(shè)置用以存儲(chǔ)所接收的信號(hào)；所述應(yīng)用處理器設(shè)置用以接收第二數(shù)字音頻信號(hào)，而所述無(wú)線編碼解碼器設(shè)置用以同時(shí)發(fā)送第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到所述另一設(shè)備；所述應(yīng)用處理器設(shè)置用以接收第三數(shù)字音頻信號(hào)；以及通信處理器，設(shè)置用以同時(shí)響應(yīng)于接收語(yǔ)音呼叫來(lái)發(fā)送所述第三數(shù)字音頻信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，所述第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而所述第三數(shù)字信號(hào)預(yù)定的傳出消息。
23.一種數(shù)字音頻設(shè)備，包括無(wú)線編碼解碼器，設(shè)置用以接收來(lái)自另一設(shè)備的無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)；應(yīng)用處理器，設(shè)置用以存儲(chǔ)所述信號(hào)；所述應(yīng)用處理器設(shè)置用以接收第二數(shù)字音頻信號(hào)，而所述無(wú)線編碼解碼器設(shè)置用以同時(shí)發(fā)送所述第二無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)到另一設(shè)備；通信處理器，設(shè)置用以同時(shí)接收與語(yǔ)音呼叫相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)字音頻信號(hào)；所述應(yīng)用處理器設(shè)置用以存儲(chǔ)所接收的所述第三數(shù)字音頻信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述第一無(wú)線數(shù)字音頻信號(hào)是數(shù)字口述信號(hào)，所述第二數(shù)字音頻信號(hào)是高保真音樂(lè)信號(hào)，而所述第三數(shù)字信號(hào)是傳入的語(yǔ)音呼叫消息。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的設(shè)備，其中所述應(yīng)用處理器設(shè)置用以混合所接收的所述第三數(shù)字音頻信號(hào)與所述第二數(shù)字信號(hào)，而所述無(wú)線編碼解碼器設(shè)置用以無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
26.一種數(shù)字音頻設(shè)備，包括通信處理器，設(shè)置用以與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信；以及無(wú)線編碼解碼器，設(shè)置用以同時(shí)與第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；應(yīng)用處理器，設(shè)置用以同時(shí)和獨(dú)立記錄所述雙工語(yǔ)音呼叫的各一半。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中使用脈沖代碼調(diào)制的數(shù)字音頻信號(hào)在所述第一另一設(shè)備與第二另一設(shè)備之間進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信，以及其中進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信以便使用AC’97進(jìn)行記錄。
28.一種數(shù)字音頻設(shè)備，包括通信處理器，設(shè)置用以與另一設(shè)備進(jìn)行雙工語(yǔ)音呼叫通信；以及無(wú)線編碼解碼器，設(shè)置用以同時(shí)與第二另一設(shè)備無(wú)線地進(jìn)行所述雙工語(yǔ)音呼叫通信；應(yīng)用處理器，設(shè)置用以同時(shí)混合所述雙工語(yǔ)音呼叫的各一半和存儲(chǔ)所混合的信號(hào)，以及同時(shí)針對(duì)由語(yǔ)音激活的命令來(lái)獨(dú)立監(jiān)視所接收的無(wú)線語(yǔ)音呼叫。
29.根據(jù)權(quán)利要求15、16、21至24和26中任一權(quán)利要求所述的數(shù)字音頻設(shè)備，還包括將通信處理器、音頻編碼解碼器、無(wú)線編碼解碼器和應(yīng)用處理器連接在一起的總線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種操作數(shù)字音頻設(shè)備的方法，該方法包括接收語(yǔ)音呼叫；接收非語(yǔ)音呼叫的另一數(shù)字音頻信號(hào)；混合所接收的兩個(gè)信號(hào)；無(wú)線地發(fā)送所混合的信號(hào)到另一設(shè)備。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1997047SQ20061014032
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月26日
發(fā)明者大衛(wèi)·西奈 申請(qǐng)人:沃福森微電子股份有限公司