一种移动声卡的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种移动声卡。

背景技术：

随着多媒体技术的发展，在实现多媒体功能过程中的音频处理需求不断提高，所需要的音频数据处理量以及数据处理复杂程度也不断提高，这就在实现多媒体功能的过程中需要为音频数据的处理分配大量的硬件资源。

在现有技术中，一部分具备多媒体功能的设备使用其内置的独立音频处理硬件(例如声卡)来处理音频数据，从而提高数据处理效率、优化数据处理结果；而另一部分设备由于硬件原因(如内部空间限制、能耗限制等)无法内置独立音频处理硬件，则采用将主处理芯片的数据处理资源分配给音频数据处理的方式。

采用将主处理芯片的数据处理资源分配给音频数据处理的方式势必会影响其它数据处理进程的处理效率，而且，受限于主处理芯片的数据处理能力，分配到音频数据的处理量也不会很高，并不能进行大量复杂的音频数据处理操作。使用内置的独立音频处理硬件虽然可以实现较高的音频数据处理量并实现较复杂的音频数据处理操作，但是随着音频数据处理需求的不断提高，设备内置独立音频处理硬件也会变得渐渐无法满足音频数据的处理需求。而由于内置独立音频处理硬件单独更换较为困难，最终只能将设备整体淘汰。

针对上述问题，在现有技术中，采用的手段之一是使用外置的独立音频处理硬件(移动声卡)。在设备的音频处理能力不能满足需求时连接外置的独立音频处理硬件(移动声卡)，使用外置的独立音频处理硬件处理音频数据，从而提高音频数据的处理效率。但是，驱动外部设备会增加能源消耗，尤其的，当主设备为使用电池供电的移动设备时，接入外置的独立音频处理硬件势必造成电池电量消耗过快，从而导致移动设备无法长时间使用。

因此，针对上述问题，需要一种新的音频处理设备来提高移动设备的音频处理能力。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种移动声卡，所述声卡包括：

通用串行总线接口；

音频数据处理单元，其与所述通用串行总线接口连接，配置为处理来自外部设备的音频相关数据并输出处理结果以实现音频处理功能；

电池；

电源管理模块，所述电源管理模块包含供电电路，所述供电电路的电能输入接口与所述电池的电能输出接口相连，所述供电电路的电能输出接口与所述音频数据处理单元的电能输入接口相连，所述供电电路配置为将所述电池的电能提供给所述音频数据处理单元以驱动所述音频数据处理单元工作。

在一实施例中：

所述电池为蓄电池；

所述电源管理模块还包含充电电路，所述充电电路的电能获取接口连接到所述通用串行总线接口，所述充电电路的电能输出接口连接到所述蓄电池的充电接口，所述充电电路配置为通过所述通用串行总线接口获取外部电能为所述蓄电池充电。

在一实施例中，所述供电电路还包含外部电能输入接口，所述外部电能输入接口与所述通用串行总线接口相连，所述供电电路还配置为通过所述通用串行总线接口获取外部电能提供给所述音频数据处理单元以驱动所述音频数据处理单元工作。

在一实施例中，所述电源管理模块还包含模式切换开关，其中：

所述电源管理模块配置为在所述模式切换开关控制下在内部供电模式与外部供电模式间切换；

在所述内部供电模式下，所述供电电路配置为将所述电池的电能提供给所述音频数据处理单元以驱动所述音频数据处理单元工作；

在所述外部供电模式下，所述供电电路配置为通过所述通用串行总线接口获取外部电能提供给所述音频数据处理单元以驱动所述音频数据处理单元工作。

在一实施例中，所述供电电路还包含外部供电输出接口，所述外部供电输出接口连接到所述通用串行总线接口，所述供电电路还配置为将所述电池的电能通过所述通用串行总线接口提供给外部设备。

在一实施例中：

所述电源管理模块还配置为在所述模式切换开关控制下在移动电源管理模式与工作电源管理模式间切换，所述工作电源管理模式包含内部供电模式和外部供电模式；

在所述移动电源管理模式下，所述充电电路配置为获取外部电能为所述蓄电池充电，所述供电电路配置为将所述蓄电池的电能提供给外部设备。

在一实施例中：

所述模式切换开关为三挡切换开关；

所述电源管理模块配置为在所述模式切换开关控制下在移动电源管理模式、内部供电模式和外部供电模式间切换。

在一实施例中，所述通用串行总线接口包含第一接口以及第二接口，其中：

所述音频数据处理单元连接到所述第一接口，配置为利用所述第一接口实现与所述外部设备的数据交换；

所述供电电路连接到所述第一接口，所述供电电路配置为，在所述移动电源管理模式下通过所述第一接口将所述电池的电能提供给外部设备，在所述外部供电模式下通过所述第一接口获取外部电能提供给所述音频数据处理单元以驱动所述音频数据处理单元工作；

所述充电电路连接到所述第二接口，所述充电电路配置为在所述移动电源管理模式下通过所述第二接口获取外部电能为所述蓄电池充电。

在一实施例中：

所述第一接口为USB A型接口；

所述第二接口为USB micro B型接口。

根据本实用新型的移动声卡可以在保证移动设备续航能力的前提下大大提高移动设备的音频处理能力，从而提高移动设备的用户体验。

本实用新型的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本实用新型的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本实用新型而被了解。本实用新型的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1～图3是本实用新型实施例的设备结构简图；

图4～图6根据本实用新型一实施例的不同工作状态的数据/电流走向示意图；

图7根据本实用新型一实施例的设备结构简图；

图8根据本实用新型一实施例的设备外观示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此本实用新型的实施人员可以充分理解本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本实用新型。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

在现有技术中，提高设备的音频处理能力而采用的手段之一是使用外置的独立音频处理硬件(移动声卡)。在设备的音频处理能力不能满足需求时连接外置的独立音频处理硬件(移动声卡)，使用外置的独立音频处理硬件处理音频数据，从而提高音频数据的处理效率。但是，驱动外部设备会增加能源消耗，尤其的，当主设备为使用电池供电的移动设备时，接入外置的独立音频处理硬件势必造成电池电量消耗过快，从而导致移动设备无法长时间使用。

针对上述问题，本实用新型提出了一种移动声卡。在一实施例中，本实用新型的移动声卡内置有独立的供能单元，在接到外部设备(主设备)实现声卡的音频数据处理供能时，移动声卡仅依靠自身的供能单元提供电力驱动，而不需要主设备额外提供电能支持，这样就不会给主设备带来额外的电能消耗，从而保证主设备的续航时间。

如图1所示，在一实施例中，移动声卡100包含通用串行总线接口(USB)接口110、音频数据处理单元120、电池130以及电源管理模块140。

USB接口110用于接入外部主设备101(移动设备)。音频数据处理单元120与USB接口110连接，其配置为处理来自外部主设备101的音频相关数据并输出处理结果以实现音频处理功能。具体的，在工作状态下，主设备101将待处理的音频数据通过USB接口110发送到音频数据处理单元120，音频数据处理单元120处理接收到的音频数据并将处理结果通过USB接口110发送到主设备101。

电源管理模块140包含供电电路141，供电电路141的电能输入接口与电池130相连，供电电路的电能输出接口与音频数据处理单元120相连。供电电路141配置为，在音频数据处理单元120工作时，将电池130的电能提供给音频数据处理单元120以驱动音频数据处理单元120工作。

基于上述结构，音频数据处理单元120在工作时消耗的电能完全来自电池130，因此不会给主设备101增加任何能源消耗，从而在提高主设备101的音频数据处理能力的同时保证了主设备101的续航时间。

进一步的，由于移动声卡是基于其内部的供能单元(电池)来运行的，而供能单元(电池)内部的电能存在消耗殆尽的情况。因此，为了保证移动声卡的续航，在一实施例中，移动声卡内部的电池为蓄电池；电源管理模块内部还构造有充电电路，充电电路的电能输出接口接到蓄电池的充电口上，充电电路的电能获取接口接到USB接口上。即，充电电路配置为通过USB接口获取外部电能为蓄电池充电。

如图2所示，在一实施例中，移动声卡200包含通用串行总线接口(USB)接口210、音频数据处理单元220、蓄电池230以及电源管理模块240。

电源管理模块240包含供电电路241以及充电电路242。在音频数据处理单元220工作状态下，供电电路241配置为将蓄电池230的电能提供给音频数据处理单元220；当蓄电池电量不足时，USB接口210接入到外部电源202上，充电电路242配置为通过USB接口210获取外部电能(来自外部电源202)为蓄电池230充电。

在某些应用场景中，不需要顾忌移动声卡所接入的主设备的续航时间。例如，主设备为具有持续供电的电源(例如为非移动设备，个人电脑主机)。另外，在某些应用场景中，也存在移动声卡所内置的供电单元(电池)的电量耗尽的情况。因此，针对上述情况，在一实施例中，电源管理模块还与USB接口相连，电源管理模块配置为通过USB接口获取外部电能提供给音频数据处理单元以驱动音频数据处理单元工作。

具体的，在一实施例中，电源管理模块的供电电路还包含外部电能输入接口，外部电能输入接口与USB接口相连，供电电路配置为通过USB接口获取外部电能提供给音频数据处理单元以驱动音频数据处理单元工作。

进一步的，由于供电电路既可以通过内置的电池为音频数据处理单元供电，也可以通过外部电源为音频数据处理单元供电，因此为了避免电路冲突，在一实施例中，电源管理模块还包含模式切换开关，其中：

电源管理模块配置为在模式切换开关控制下在内部供电模式与外部供电模式间切换；

在内部供电模式下，供电电路配置为将电池的电能提供给音频数据处理单元以驱动音频数据处理单元工作；

在外部供电模式下，供电电路配置为通过USB接口获取外部电能提供给音频数据处理单元以驱动音频数据处理单元工作。

如图3所示，在一实施例中，移动声卡300包含USB接口310、音频数据处理单元320、蓄电池330以及电源管理模块340。

电源管理模块340包含供电电路341、充电电路342以及模式切换开关343。电源管理模块340配置为在模式切换开关341控制下在内部供电模式与外部供电模式间切换。具体的：

在内部供电模式下，供电电路341配置为将蓄电池330的电能提供给音频数据处理单元320以驱动音频数据处理单元320工作；

在外部供电模式下，供电电路341配置为通过USB接口310获取外部电能提供给音频数据处理单元320以驱动音频数据处理单元320工作。

进一步的，在外部供电模式下，供电电路341通过USB接口310从主设备301处获取外部电能。在另一实施例中，在外部供电模式下，除主设备301之外，USB接口310还接入其他供能设备，供电电路341通过USB接口310从其他供能设备处获取外部电能。

进一步的，在一实施例中，电源管理模块的模式切换开关基于用户的外部操作来控制电源管理模块进行模式切换。在另一实施例中，电源管理模块的模式切换开关检测电池的当前电量，根据电量自动切换状态，当电池电量充足时采用内部供电模式，当电池电量不足时采用外部供电模式。

进一步的，在一实施例中，电源管理模块还具备混合供电模式。在混合供电模式下，供电电路配置为同时基于电池以及外部电能为音频数据处理单元供电。

进一步的，由于移动声卡内置有供电单元(电池)，其具备供电能力。因此，为了拓展移动声卡的功能，在一实施例中，在电源管理模块中还构造了另外的(与接入到音频数据处理单元不同的)电源输出接口，使得电源管理模块具备向移动声卡外部的其他设备输出电能的功能。即，在一实施例中，电源管理模块的供电电路还包含外部供电输出接口，外部供电输出接口连接到USB接口，供电电路还配置为将电池的电能通过USB接口提供给外部设备。

这样，对于主设备301而言，移动声卡300不仅具备音频数据处理功能，还可以实现移动电源功能。而对于用户来说，只需要携带移动声卡就可以同时实现音频数据处理以及移动电源功能，从而减少了所要携带的设备，提高了用户体验。

进一步的，在一实施例中，电源管理模块还配置为在模式切换开关控制下在移动电源管理模式与工作电源管理模式间切换，工作电源管理模式包含内部供电模式和外部供电模式；

在移动电源管理模式下，充电电路配置为获取外部电能为蓄电池充电，供电电路配置为将蓄电池的电能提供给外部设备。

进一步的，在一实施例中，模式切换开关为三挡切换开关，电源管理模块配置为在模式切换开关控制下在移动电源管理模式、内部供电模式和外部供电模式间切换。

具体的，在一实施例中，如图4、5、6所示，移动声卡400包含USB接口410、音频数据处理单元420、蓄电池430以及电源管理模块440。电源管理模块440包含供电电路441、充电电路442以及模式切换开关443。模式切换开关443为三挡切换开关，电源管理模块440配置为在模式切换开关控制下在移动电源管理模式、内部供电模式和外部供电模式间切换。

在移动电源管理模式下，如图4所示，供电电路441将蓄电池430的电能通过USB接口410提供给接入USB接口410的主设备401，从而实现移动电源功能。同时，在移动电源管理模式下，充电电路442可以从接入USB接口的外部电源402处获取电能为蓄电池430充电。

在内部供电模式下，如图5所示，供电电路441将蓄电池430的电能提供给音频数据处理单元420。音频数据处理单元420在电能驱动下处理来自主设备401的音频数据并输出处理结果(主设备401接入USB接口410，通过USB接口410向音频数据处理单元420发送音频数据并接收处理结果)从而实现声卡的音频数据处理功能。

在外部供电模式下，如图6所示，供电电路441通过USB接口410获取来自主设备401(或者其他外部电源设备)的电能并将获取到的电能提供给音频数据处理单元420。音频数据处理单元420在电能驱动下处理来自主设备401的音频数据并输出处理结果(主设备401接入USB接口410，通过USB接口410向音频数据处理单元420发送音频数据并接收处理结果)从而实现声卡的音频数据处理功能。

进一步的，为了避免电路冲突，在一实施例中，移动声卡的USB接口包含第一接口以及第二接口。如图7所示：

移动声卡700包含第一接口711、第二接口712、音频数据处理单元720、蓄电池730以及电源管理模块740。电源管理模块740包含供电电路741、充电电路742以及模式切换开关743。模式切换开关743为三挡切换开关，电源管理模块440配置为在模式切换开关控制下在移动电源管理模式、内部供电模式和外部供电模式间切换。

音频数据处理单元720、供电电路741的外部供电输出接口、外部电能输入接口连接到第一接口711；充电电路742的电能获取接口连接到第二接口712。

在移动电源管理模式下，供电电路741将蓄电池730的电能通过第一接口711提供给接入第一接口711的主设备，从而实现移动电源功能。同时，在移动电源管理模式下，充电电路742可以从接入第二接口712的外部电源处获取电能为蓄电池730充电。

在内部供电模式下，供电电路741将蓄电池730的电能提供给音频数据处理单元720。音频数据处理单元720在电能驱动下通过第一接口711与主设备实现数据交互。

在外部供电模式下，供电电路741通过第一接口711获取来自主设备(或者其他外部电源设备)的电能并将获取到的电能提供给音频数据处理单元720。音频数据处理单元720在电能驱动下通过第一接口711与主设备实现数据交互。

进一步的，在一实施例中，第一接口为USB A型接口；第二接口为USB microB型接口。如图8所示，在一实施例中，接口1为USB A型接口，即移动电源放电和USB声卡通信接口；接口2为USB micro B型接口，即移动电源充电接口。开关3为模式切换开关。具体的在本实施例中，开关3分为两个状态开关，一个用于在移动声卡与移动电源功能间切换，一个用于移动声卡功能下在外部供电与内部供电模式间切换。进一步的，在其他实施例中，也可以采用其他开关模式，例如3档拨动开关获取三个独立的模式按钮。

虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。本实用新型所述的技术方案还可有其他多种实施例。在不背离本实用新型实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。