USB音频装置制造方法及图纸

ＵＳＢ音频装置，其特征是采用ＵＳＢ音频转换接口，即由ＵＳＢ协议处理和音频解码电路芯片连接计算机ＵＳＢ端口，所述ＵＳＢ协议处理和音频解码电路芯片的音频输入连接到话筒的音频输入，将外设音频接收设备接受到的话筒信号经过模数转换通过ＵＳＢ方式连接至计算机，或将ＵＳＢ芯片的音频输出连接到音频信号功率放大、高低音调节、耳机驱动或超低音处理电路，将计算机系统发生的声音信号经过数模转换变成人耳能够接受的声频信号。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于计算机技术、电子技术和音响
尤其是利用计算机通用串行总线协议(USB协议)的音频装置或设备，包括带USB HUB的USB有源音箱、带USB HUB的USB功放、带USB HUB的USB外置声卡、带USB HUB的USB耳机话筒等等，也包括不带USB HUB的USB有源音箱、功放、带USB外置声卡、带USB耳机话筒等装置。
技术介绍
计算机音频设备，是将多媒体计算机系统声音信息还原为人耳能够接受的声音输出的部分。传统的多媒体计算机音频设备，通常采用模拟电子技术基础上的多媒体音箱与计算机内置声卡配合使用。声卡将多媒体计算机系统所需要发出的声音所对应的模拟电信号，经过模拟信号线的传输，再由有源音箱的功率放大(通常为15W以内)与扬声器系统将模拟电信号转换为声音信号，如图1所示。这种模拟技术的缺点主要有3个方面1、声卡位于计算机机箱内，而计算机系统是数字电路，充满了各种高频干扰，所以，受到数字电路干扰的声卡难以达到高保真的声频信号还原效果。2、传输线路采用模拟信号传输，导致信号的传输过程中受到外界干扰严重。同时，线路的接插件连接部分的接触状态对于音响系统的效果有较大影响，容易发生接触不良时的噼啪声。在目前多媒体计算机系统音乐格式的分辨率越来越高、节目源越来越向高保真发展(目前多媒体音乐格式已经支持分辨率为24bit、动态范围达到115dB)，在这样的情况下，模拟音频信号传输已经成为制约计算机音响系统效果的瓶颈。3、简单的模拟音响系统本身不是标准的计算机外设，其声道数目与效果，无法满足多媒体计算机系统高保真音质和多通道声要求。为解决多媒体计算机的高保真问题，需要一种与目前主流计算机发展趋势相兼容的独立的数字音频外设，充分利用标准计算机外设的通用性与计算机软件的灵活性，并且提高音响效果。这就要求该外设尤其是音频声频外设必须是一种满足计算机通用协议的标准外设，并且与别的类型的计算机外设具有良好的兼容性。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的声卡——有源音箱系统的易收计算机高频干扰与模拟信号传输过程中以及接触状态干扰、难以与别的计算机标准外设灵活兼容的缺点，建立在当前计算机通用串行总线协议(USB协议)标准之上，是一系列满足USB协议1.1标准与USB音频设备1.0标准的数字音频设备，同时可带有满足USB协议1.1标准的USB总线集线器(HUB)，解决多媒体计算机系统的声频高保真问题以及外设与软件的计算机系统兼容性问题。本技术的目的是这样实现的USB音频装置，采用USB音频转换接口，即由USB协议处理和音频解码电路芯片连接计算机USB端口，所述USB协议处理和音频解码电路芯片的音频输入连接到话筒的音频输入，将外设音频接收设备接受到的话筒信号经过模数转换通过USB方式连接至计算机，或将USB芯片的音频输出连接到音频信号功率放大、高低音调节、耳机驱动或超低音处理电路，将计算机系统发生的声音信号经过数模转换变成人耳能够接受的声频信号。尤其是另设有USB集线器芯片扩展端口，通过HUB扩展芯片TUSB2064构成USB扩展连接端口，完成USB HUB协议的处理，由此得到同时带有多种音频设备的装置。如带USB HUB的USB音箱、带USB HUB的USB功放、带USB HUB的USB外置声卡、带USB HUB的USB耳机话筒。是一系列符合USB协议的复合外设。同时，利用微软公司操作系统中带有的标准设备驱动程序体系，构建完整的USB通讯结构。将计算机通过USB方式传送到外设的声频信号经过数模转换后以功率放大、高低音调节、耳机驱动、超低音区分处理等不同方法进行处理，将外设接受到的麦克风信号经过模数转换通过USB方式传送至计算机进行处理，由此得到带USB HUB的USB音箱、带USB HUB的USB功放、带USB HUB的USB外置声卡、带USB HUB的USB耳机话筒等最终产品。整体结构，如附图2所示。本专利技术达到的效果是采用USB技术传送数字声音信号，以减小模拟声频传输环节受到的干扰。不需使用计算机声卡，以减小计算机系统本身的高频噪声干扰的影响。满足USB音频设备1.0要求。满足USB协议1.1标准的通用外设要求，即插即用，并且与当前主流操作系统(Windows 98/Windows 2000/Windows Me/Windows XP/Windows 2003等)兼容。软件与Media Player、Realplayer、Winamp等各种媒体播放器兼容。带有满足USB协议1.1标准的USB总线集线器(HUB)，可以进行USB设备的功能扩展。与现有符合USB协议1.1标准的USB外设具有兼容性。具有功率放大、高低音调节、超低音处理、音箱扬声器系统、耳机、话筒等系列声频功能。附图说明图1传统声卡与有源音箱原理图图2为本技术结构原理框图图3带有USB HUB的USB接口与音频解码电路原理图图4不带USB HUB的USB接口与音频解码电路原理图图5为本技术一个声道LM3886功率放大电路原理图注图2中，1与2选择其一。高低音调节3可选。4～8必须选择一项或多项。如此，组合成为一系列USB接口的音频外设。具体实施方式将此专利技术实施，必须完成如下步骤1、将附图3或者附图4绘制成电路板，按照图中所示的元器件进行购买与焊接。2、用成熟的方法制作附图1中所选择的功率放大、高低音调节、超低音处理、音箱扬声器系统、耳机、话筒等电路模块。3、设计并制作外壳。4、联上多媒体计算机，进行制作质量检测。下面，以带有USB HUB的USB功率放大器为例，详细描述实施过程。(1)按照附图3画出电路板图，并制作。(2)按照下表中所列出的元器件名称、说明与封装进行购买和焊接。对图3电路的说明图4只是图3的部分电路图，故不另作说明。典型的USB音频设备电路采用美国TI公司出产的USB音频转换接口芯片PCM2904为核心完成USB音频设备的协议处理和解码，同时采用TI公司出产的USB集线器芯片TUSB2064完成USB HUB协议的处理。图中，REG103是DDPAK-5封装的电源管理芯片，保证解码部分电源工作在低噪声状态下。USBPORT为整个电路的USB信号输入入接口，解码后的模拟信号从PCM2904的VOUTL、VOUTR输出，通过VOUT CON4接到系统的音调、功率放大电路。PCM2904同时兼有模/数和数/模两种数据转换功能，能够将计算机系统的声音码信号通过数/模转换变为模拟音频信号，同时也能够将外接的麦克风产生的信号通过模/数转换变为符合USB协议的信号格式传给计算机系统。USB集线器芯片TUSB2064负责USB HUB协议的处理。PORT2、PORT3、PORT4分别是3个外接扩展的USB HUB口，起到集线器的作用。TPS2044是与之配套的HUB各个接口的电源管理芯片，负责对于每个HUB口的电源情况进行监控。3片SN75240芯片USUP0、USUP1和USUP2连接在USB HUB上的多个USB外设之间，起到消除连接在USB HUB上的多个USB外设之间的电源干扰。电感L1、L2、L3、LO1、LO2、LO3、LO4、LO5、LO6、LO7、LO8用于电源与地线的滤波。电源管理芯片TPS7333负责为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，
申请(专利权)人：王平，
类型：实用新型
国别省市：