无线音频适配器及音频播放设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种无线音频适配器及音频播放设备，所述无线音频适配器包括：无线PHY单元、主控制器、USB接口；所述主控制器包括：无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器；所述主控制器通过所述无线PHY接口与所述无线PHY单元相连接，所述无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器依次连接，所述USB控制器通过所述USB接口与音频播放设备相连接。本实用新型的无线音频适配器及音频播放设备，克服了传统的带USB接口的音乐播放器的局限性，能够将传统的带USB接口的音乐播放器变成无线音乐播放器；并且实现简单，硬件成本低。
【专利说明】无线音频适配器及音频播放设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线和音频【技术领域】，特别是涉及一种无线音频适配器以及一种音频播放设备。
【背景技术】
[0002]伴随无线技术的发展和人民生活水平的提高，现在很多消费电子设备上面都配备了无线装置。与此同时，音乐播放器现在已经普及到千家万户。音乐播放器基本都有读SD卡(Secure Digital Memory Card,安全数码卡)、读 U 盘(USB 接口)、USB Audio 等基本功能。但是，传统的音频播放设备基本没有无线功能，从而就没办法与外界的无线设备通讯。
[0003]因此，如何将传统的带USB接口的音乐播放器变成带无线功能的音乐播放器，成为一个亟待解决的问题。
实用新型内容
[0004]基于此，本实用新型提供一种无线音频适配器及音频播放设备，能够将传统的带USB接口的音乐播放器变成无线音乐播放器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0006]一种无线音频适配器，包括:无线PHY单元、主控制器、USB接口 ；所述主控制器包括:无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器；所述主控制器通过所述无线PHY接口与所述无线PHY单元相连接，所述无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器依次连接，所述USB控制器通过所述USB接口与音频播放设备相连接。
[0007]—种音频播放设备，包括上述的无线音频适配器。
[0008]本实用新型的一种无线音频适配器及音频播放设备，USB控制器能判断连接到无线音频适配器的设备为USB主机还是USB从机，如果为USB从机，则无线音频适配器配置自身为USB Audio模式，其他情况下为U盘模式；以USB Audio模式为例，无线PHY单元接收到无线主机设备发送过来的无线数据后，通过无线PHY接口把无线数据发送到协议处理单元，协议处理单元对无线数据进行协议处理得到无线音频数据，无线音频数据经过音频解码器形成PCM数据，PCM数据通过USB Audio通道从USB接口发送到音频播放设备进行音频播放。本实用新型的音频播放设备通过读USB数据的方式来访问无线网络上面的数据，克服了传统的带USB接口的音乐播放器的局限性，能够将传统的带读USB接口的音乐播放器变成无线音乐播放器，实现了传统带USB接口的音乐播放器与其它无线设备的通讯；并且本实用新型实现简单，所采用的硬件单元成本比较低，具有极大的市场应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为使用无线音频适配器扩展带USB接口的音乐播放器无线功能的框架方框示意图；
[0010]图2为本实用新型实施例中的无线音频适配器的结构示意图；[0011]图3为本实用新型实施例中主控制器USB Audio模式的结构示意图；
[0012]图4为本实用新型实施例中主控制器U盘模式的结构示意图；
[0013]其中:
[0014]I为无线主机设备；2为无线音频适配器；3为音频播放设备；
[0015]21为无线PHY单元；22为主控制器；23为USB接口 ；
[0016]221为无线PHY接口 ；222为协议处理单元；223为音频解码器；224为音频编码器；225为文件系统模拟器；226为USB控制器；227为无线识别单元；228为协议加载单元；229为存储器；2210为音频驱动加载单元；2211为HID接口 ；2212为拾音单元。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图以及具体的实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。
[0018]参见图1所示，本实用新型中通过将一个无线音频适配器2插入到音频播放设备3的USB接口中，使得带USB接口的音乐播放器可以与无线主机设备I进行无线通信，从而实现将传统的带USB接口的音乐播放器变成无线音乐播放器的目的。
[0019]如图2所示，本实用新型实施例中的一种无线音频适配器，包括:无线PHY (物理层)单元21、主控制器22、USB接口 23 ;具体的，如图3所示，所述主控制器22中包括:无线PHY接口 221、协议处理单元222、音频解码器223、USB控制器226 ;所述主控制器22通过所述无线PHY接口 221与所述无线PHY单元21相连接，所述无线PHY接口 221、协议处理单元222、音频解码器223、USB控制器226依次连接，所述USB控制器226通过所述USB接口 23与音频播放设备3相连接。
[0020]另外，作为一个较好的实施例，如图4所示，所述主控制器22还可以包括:音频编码器224、文件系统模拟器225 ;所述音频编码器224与所述音频解码器223、文件系统模拟器225分别相连接，所述文件系统模拟器225还与所述USB控制器226相连接。
[0021]作为一个较好的实施例，如图4所示，所述主控制器22还可以包括:无线识别单元227、协议加载单元228、存储器229 ;所述无线识别单元227、协议加载单元228、存储器229依次连接，所述无线识别单元227还与所述无线PHY接口 221相连接，所述协议加载单元228还与所述协议处理单元222相连接。
[0022]作为一个较好的实施例，如图4所示，所述主控制器还可以包括:音频驱动加载单元2210，所述音频驱动加载单元2210分别与所述存储器229、协议处理单元222、音频解码器223、音频编码器224、文件系统模拟器225相连接。
[0023]作为一个较好的实施例，所述USB控制器可以为USB OTG (On-The-Go)控制器，其可以根据连接设备的不同来选择为主机模式还是从机模式。
[0024]系统上电时，USB控制器根据连接到无线音频适配器的设备，判断连接的设备为USB主机还是USB从机；如果为USB从机，无线音频适配器配置自身为USB Audio模式，其他情况下面为U盘模式。具体方法如下:系统上电时，USB控制器设置自己为主机模式，等待音频播放设备的连接，如果音频播放设备能够连接，则音频播放设备为从机模式，无线音频适配器设置自己为USB Audio模式；等待一定时间，如果音频设备没有能连接，USB转换到从机模式，适配器设置自己为U盘模式。
[0025]系统上电后，无线识别单元读取无线PHY接口数据，获取无线PHY单元201的类型和型号，无线识别单元把获取到的型号的类型数据发送到协议加载单元。协议加载单元根据类型和型号在存储器中加载相应的协议驱动到协议处理单元中。
[0026]协议加载完后，协议处理单元通过无线PHY接口控制无线PHY单元和无线主机设备通信，获取无线发送的音频数据文件格式。协议处理单元把音频数据文件格式发送给音频驱动加载单元，音频驱动加载单元加载相应的音频解码驱动到音频解码器中。
[0027]下面分为U盘模式和USB Audio模式分别进行描述:
[0028]一、如果为U盘模式:
[0029]如图4所示，系统上电后，文件系统模拟器读取音频驱动加载单元中支持的音频压缩文件支持格式种类，分别模拟每一种音频格式文件的文件。文件以文件系统格式组织，文件系统格式包括FAT12/16、FAT32、NTFS等音频系统常用的格式，每一个模拟文件的大小为当前文件系统支持的最大的大小，如果要想实现播放控制，每一类文件个数至少要3个文件。
[0030]当无线音频适配器插入到音频播放设备后，音频播放设备通过USB接口访问文件系统中的内容，文件系统模拟器通过判断其访问文件类型来判断音频播放设备支持的音频数据格式。文件系统模拟器把判断出来的音频数据格式发送给音频驱动加载单元，音频驱动加载单元读取存储器中相应音频格式的编码驱动，加载到音频编码器中。
[0031 ] 设备工作时，无线PHY接口获取无线数据，发送给协议处理单元分离出音频数据，音频数据进过音频解码器后形成PCM (Pulse-Code Modulation，脉冲编码调制)数据，PCM数据在发给音频编码器，形成音频播放器能够识别的音频文件格式数据，数据再发送给文件系统模拟器，当音频播放设备读取USB数据时，就传送音频编码器发送给文件系统模拟器的数据给USB控制器。
[0032]需要说明的是，上述的音频文件格式可以为:wav格式、mp3格式、wma格式、acc格式、flac格式等其他已知的音频文件格式和无线收发两端协商好的私有数据格式。
[0033]文件系统模拟器通过判断USB控制器是否访问数据来判断音频播放器处于暂停和播放的状态。如果文件系统模拟出3个同格式文件，通过判断访问文件的顺序来判断音频播放器对播放文件的选择，比如之前访问文件1，现在访问的文件2，则判断为音频播放器选择下一首操作，如果之前访问文件2，现在访问文件1，则判断为音频播放器选择上一首操作。文件系统模拟器把判断出来的音频播放器操作信息发送给协议处理单元，来控制无线主机设备处于播放或者暂停、上一首、下一首等操作状态。
[0034]二、如果为 USB Audio 模式:
[0035]如图3所示，无线协议加载流程和U盘模式相同，设备工作时，无线PHY接口获取无线数据，发送给协议处理单元分离出音频数据，音频数据进过音频解码器后形成PCM数据，PCM数据通过USB Audio通道，从USB接口发送给音频播放器。
[0036]如果播放器有播放控制的接口，可以通过USB控制器多扩展一个HID接口来实现播放控制。作为一个较好的实施例，如图4所示，所述主控制器22还可以包括:HID(HumanInterface Device，人机接口设备)接口 2011，该HID接口与所述USB控制器相连接。通过HID接口，可以实现上一首、下一首、暂停、播放、快进快退等基本的播放控制，流程为USB控制器解析音频播放器发送的HID命令，转换成网络协议可以识别的播放控制命令，发送到协议处理单元，由协议处理单元把播放控制命令发送到无线主机设备实现播放控制。[0037]传统的无线音频适配器中，U盘模式需要对音频数据经过几次有损的编码和解码，对音频数据有很大的损失，从而降低了音频数据的信噪比，影响用户的听感。而本实用新型中，对于有USB Audio功能的音频播放设备来说，将无线PHY单元模拟成一个USB Audio主机，通过声卡的方式让播放器访问无线网络，通过声卡的方式的优点是不用多次编码解码，从而保证了无线数据的最小损失。
[0038]作为一个较好的实施例，如图4所示，所述主控制器22还可以包括:拾音单元2012，该拾音单元2012与所述协议处理单元222相连接。拾音单元2012采集本地音频数据，并经过协议处理单元中的协议处理后，通过无线PHY接口发送给无线主机设备，从而实现双向语音的功能。具体的，该拾音单元可以采用市面上常见的麦克风来实现。
[0039]作为一个较好的实施例，所述无线PHY单元可以为wifi无线单元、蓝牙无线单元、红外无线单元、FM (Frequency Modulation,频率调制)无线单元或zigbee无线单元等。
[0040]另外，本实用新型还提供一种音频播放设备，其包括上述的无线音频适配器。
[0041]通过以上方案可以看出，本实用新型的一种无线音频适配器及音频播放设备，通过读USB数据的方式来访问无线网络上面的数据，克服了传统的带USB接口的音乐播放器的局限性，能够将传统的带读USB接口的音乐播放器变成无线音乐播放器，实现了传统带USB接口的音乐播放器与其它无线设备的通讯；并且本实用新型实现简单，所采用的硬件单元成本比较低，具有极大的市场应用价值。
[0042]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种无线音频适配器，其特征在于，包括:无线PHY单元、主控制器、USB接口 ；所述主控制器包括:无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器；所述主控制器通过所述无线PHY接口与所述无线PHY单元相连接，所述无线PHY接口、协议处理单元、音频解码器、USB控制器依次连接，所述USB控制器通过所述USB接口与音频播放设备相连接。
2.根据权利要求1所述的无线音频适配器，其特征在于，所述主控制器还包括:音频编码器、文件系统模拟器；所述音频编码器与所述音频解码器、文件系统模拟器分别相连接，所述文件系统模拟器还与所述USB控制器相连接。
3.根据权利要求2所述的无线音频适配器，其特征在于，所述主控制器还包括:无线识别单元、协议加载单元、存储器；所述无线识别单元、协议加载单元、存储器依次连接，所述无线识别单元还与所述无线PHY接口相连接，所述协议加载单元还与所述协议处理单元相连接。
4.根据权利要求3所述的无线音频适配器，其特征在于，所述主控制器还包括:音频驱动加载单元，所述音频驱动加载单元分别与所述存储器、协议处理单元、音频解码器、音频编码器、文件系统模拟器相连接。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的无线音频适配器，其特征在于，所述USB控制器为USB OTG控制器。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的无线音频适配器，其特征在于，所述主控制器还包括:拾音单元；所述拾音单元与所述协议处理单元相连接。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的无线音频适配器，其特征在于，所述主控制器还包括:HID接口 ；所述HID接口与所述USB控制器相连接。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的无线音频适配器，其特征在于，所述无线PHY单元为wifi无线单元、蓝牙无线单元、红外无线单元、FM无线单元或zigbee无线单元。
9.一种音频播放设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的无线音频适配器。
【文档编号】G11B31/00GK203588677SQ201320725735
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】邓玉林 申请人:珠海市杰理科技有限公司