專利名稱：?jiǎn)瓮穼?shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換傳輸?shù)木仃嚨闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種矩陣，更具體地說(shuō)，涉及一種利用單通道實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬 音頻輸出的矩陣設(shè)備。
背景技術(shù)：
矩陣就是實(shí)現(xiàn)多路音視頻WGA等信號(hào)的切換設(shè)備。 一般在多路輸入的情況 下有多路的輸出選擇，就形成了矩陣結(jié)構(gòu)。既每一路輸出都可與不同的輸入信 號(hào)"短接"，每路輸出只能接通某一路輸入，但某一路輸入都可(同時(shí))接通不同的 輸出。 一般習(xí)慣中，將形成MxN的結(jié)構(gòu)稱為矩陣，而將Mxl的結(jié)構(gòu)稱為切換 器或選擇器，lxM的結(jié)構(gòu)稱為分配器。矩陣切換器原理是利用芯片內(nèi)部電路的 導(dǎo)通與關(guān)閉進(jìn)行接通與關(guān)斷，并可通過(guò)電平進(jìn)行控制完成信號(hào)的選擇。
現(xiàn)有技術(shù)的矩陣對(duì)模擬音頻的切換都是采用單路切換，也就是每路模擬音 頻占用一個(gè)切換通道。如圖l所示，左聲道L或右聲道R輸入的才莫擬音頻信號(hào)
圖中左側(cè)A、 B、 C、 D與右側(cè)A，、 B，、 C，、 D，實(shí)現(xiàn)選通切換，因此圖中4X4矩 陣只能完成兩路立體聲音頻(共4路音頻)的切換。
現(xiàn)有技術(shù)中為了實(shí)現(xiàn)立體聲雙聲道的傳輸，需要增大一倍的切換通路，同 時(shí)增加切換主板與輸入輸出板之間的接口數(shù)量，這樣就難于與其它輸入信號(hào)切 換相兼容。也因此問(wèn)題在于，由于矩陣設(shè)備切換通道數(shù)量的限制，常常出現(xiàn)音 頻傳輸?shù)耐ǖ罃?shù)量不夠使用，或者矩陣設(shè)備通道資源使用率不高的現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種利用單通道實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換 傳輸?shù)木仃嚒亩诔浞掷猛ǖ蕾Y源的前提下，縮減了現(xiàn)有矩陣通道一半的 數(shù)量，但仍能正常傳輸雙聲道模擬音頻數(shù)據(jù)，進(jìn)而達(dá)到降低設(shè)備成本，增加設(shè) 備資源利用率的目的。
為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種單通路實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切 換傳輸?shù)木仃?，包括將輸入的?右聲道模擬音頻信號(hào)才莫數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)
的A/D單元、矩陣切換單元，以及將數(shù)字音頻信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換成左/右聲道模擬音 頻信號(hào)輸出的D/A單元。此外，還包括時(shí)鐘單元，用于為A/D單元、D/A單元提 供采樣時(shí)鐘、串行移位時(shí)鐘以及工作主時(shí)鐘信號(hào)；其中，采樣時(shí)鐘用于區(qū)分左/ 右聲道的數(shù)據(jù)；串行移位時(shí)鐘用于確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)位；工作主時(shí)鐘用作A/D 單元、D/A單元芯片的工作時(shí)鐘。每一 A/D單元將相匹配的左/右聲道模擬音頻 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通過(guò)一個(gè)通路送至矩陣切換單元；每一 D/A單元通過(guò)一個(gè) 通路接收來(lái)自矩陣切換單元的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相匹配的左/右聲道模擬 音頻信號(hào)輸出。
本發(fā)明將輸入的 一對(duì)立體聲模擬音頻通過(guò)一種專用的芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字鏈路 的形式，即將兩路音頻信號(hào)轉(zhuǎn)為一路數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)矩陣切換輸出，同樣輸 出端也是釆用同樣的方式，將一路的數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換為一對(duì)模擬立體聲輸出。 而一對(duì)模擬立體聲音頻只需占用一個(gè)切換通道，降低了一半的切換點(diǎn)資源。這
樣在不增加切換點(diǎn)數(shù)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了模擬立體聲音頻單通路的切換；并同 時(shí)保持了多類產(chǎn)品的兼容性。因此本實(shí)用新型的矩陣設(shè)備可以提高 一倍的立體 聲切換通道數(shù)量，減少線路板體積，節(jié)約成本，并因此具有與其它產(chǎn)品更好的 兼容性。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)4X4矩陣下立體聲模擬音頻傳輸通道的設(shè)置方式示意圖； 圖2是本實(shí)用新型4X4矩陣下立體聲模擬音頻傳輸通道的設(shè)置方式示意圖； 圖3是本實(shí)用新型矩陣?yán)脝瓮穼?shí)現(xiàn)雙聲道才莫擬音頻切換傳輸?shù)臅r(shí)鐘單
元時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型一種單通路實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換傳輸?shù)木仃嚕?包括A/D單元、矩陣切換單元、D/A單元以及時(shí)鐘單元CL0CK。其中A/D單元將 輸入的左/右聲道模擬音頻信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)；矩陣切換單元用于通 路的交叉切換；D/A單元將數(shù)字音頻信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換成左/右聲道模擬音頻信號(hào)輸 出。而時(shí)鐘單元，用于為A/D單元、D/A單元提供采樣時(shí)鐘、串行移位時(shí)鐘以及 工作主時(shí)鐘信號(hào)。其中，采樣時(shí)鐘用于區(qū)分左/右聲道的數(shù)據(jù)；串行移位時(shí)鐘確 認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)位；工作主時(shí)鐘用作A/D單元、D/A單元芯片的工作時(shí)鐘。
本實(shí)用新型矩陣中信號(hào)的傳輸方式為匹配的左/右聲道才莫擬音頻信號(hào)通過(guò) 同一 A/D單元轉(zhuǎn)換疊加成一路數(shù)字音頻信號(hào)，數(shù)字音頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)通路送至 矩陣切換單元；經(jīng)矩陣切換單元選通后的數(shù)字音頻信號(hào)，送入一個(gè)D/A單元并 在此轉(zhuǎn)換成相匹配的左/右聲道才莫擬音頻信號(hào)用于輸出。
參考圖3時(shí)鐘單元提供的時(shí)序圖，說(shuō)明一種實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型工作方式的矩 陣。但本實(shí)用新型并非限定為4X4矩陣，本實(shí)用新型可擴(kuò)展到各類矩陣中使用。
圖2中兩路模擬立體聲從輸入板，經(jīng)過(guò)A/D芯片轉(zhuǎn)換成兩個(gè)24bit的音頻 數(shù)據(jù)后，混合為一條鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。優(yōu)選方式下，A/D芯片選用PCM1803或 CS5341型芯片。此時(shí)，時(shí)鐘單元提供的工作采樣時(shí)鐘用于區(qū)分左、右聲道的數(shù) 據(jù)，例如時(shí)鐘LRCK (見(jiàn)圖3),低電平指示出左聲道的數(shù)據(jù)，高電平指示出右聲
道的數(shù)據(jù)。串行移位時(shí)鐘SCLK用于確定哪一位數(shù)據(jù)，例如圖3中的串行移位時(shí) 鐘SCLK,按時(shí)間順序出現(xiàn)的上升沿或下降沿指示出數(shù)據(jù)的位數(shù)。圖3中SDATA 將數(shù)字音頻信號(hào)離散成24份傳輸，0-23恰恰對(duì)應(yīng)于串行移位時(shí)鐘SCLK指示的 某一確定位數(shù)的數(shù)據(jù)。此外，時(shí)鐘單元還為芯片提供工作主時(shí)鐘。因此，模數(shù) 轉(zhuǎn)換單元需要3個(gè)輸入的時(shí)鐘和1個(gè)輸出的數(shù)據(jù)，而矩陣設(shè)備中所有的輸入A/D 芯片可以共用同樣的3個(gè)時(shí)鐘，只是將每路輸出的音頻數(shù)據(jù)送去切換即可。
如圖2所示，矩陣切:換單元實(shí)現(xiàn)左側(cè)a、 b、 c、 d與右側(cè)a，、 b，、 c，、 d， 4X4 路的選通切換。
相應(yīng)的經(jīng)矩陣切換單元切換輸出的每一路數(shù)字音頻信號(hào)送到輸出板上的一 個(gè)D/A芯片實(shí)現(xiàn)兩路^t擬音頻信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換。優(yōu)選方式下，D/A單元的芯片選 用PCM1754或CS4350。由于D/A芯片也共用圖3所示的3個(gè)時(shí)鐘。其工作過(guò)牙呈 只是與上述A/D芯片工作反向。即，根據(jù)時(shí)鐘單元提供的工作采樣時(shí)鐘區(qū)分左、 右聲道的數(shù)據(jù)，低電平指示出左聲道的數(shù)據(jù)，高電平指示出右聲道的數(shù)據(jù)；串 行移位時(shí)鐘確定哪一位數(shù)據(jù)，上升沿或下降沿指示出數(shù)據(jù)的位數(shù)。時(shí)鐘單元還 為芯片提供了工作主時(shí)鐘。
從而圖2所示4X4矩陣實(shí)現(xiàn)了左、右聲道共8路的切換傳輸，與圖1所示 4X4矩陣左、右聲道共4路的切換相比， 一對(duì)模擬立體聲音頻只需占用一個(gè)切換 通道，減少了一半的切換點(diǎn)資源。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都 應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種單通路實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換傳輸?shù)木仃嚕▽⑤斎氲淖?右聲道模擬音頻信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)的A/D單元、矩陣切換單元，以及將數(shù)字音頻信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換成左/右聲道模擬音頻信號(hào)輸出的D/A單元；還包括時(shí)鐘單元，用于為所述A/D單元、D/A單元提供采樣時(shí)鐘、串行移位時(shí)鐘以及工作主時(shí)鐘信號(hào)；其中，所述采樣時(shí)鐘用于區(qū)分左/右聲道的數(shù)據(jù)；所述串行移位時(shí)鐘用于確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)位；所述工作主時(shí)鐘用作所述A/D單元、D/A單元芯片的工作時(shí)鐘；每一所述A/D單元將相匹配的左/右聲道模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通過(guò)一個(gè)通路送至所述矩陣切換單元；每一所述D/A單元通過(guò)一個(gè)通路接收來(lái)自所述矩陣切換單元的數(shù)字信號(hào)D/A單元，并將其轉(zhuǎn)換成相匹配的左/右聲道模擬音頻信號(hào)輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述單通路實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換傳輸?shù)木仃?，其?征在于，所述A/D單元選用PCM1803或CS5341芯片，所述D/A單元選用PCM1754 或CS4350芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種單通路實(shí)現(xiàn)雙聲道模擬音頻切換傳輸?shù)木仃?，包括A/D單元、矩陣切換單元、D/A單元，以及時(shí)鐘單元。時(shí)鐘單元用于為A/D單元、D/A單元提供采樣時(shí)鐘、串行移位時(shí)鐘以及工作主時(shí)鐘信號(hào)。每一A/D單元將相匹配的左/右聲道模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通過(guò)一個(gè)通路送至矩陣切換單元；每一D/A單元通過(guò)一個(gè)通路接收來(lái)自矩陣切換單元的數(shù)字信號(hào)D/A單元，并將其轉(zhuǎn)換成相匹配的左/右聲道模擬音頻信號(hào)輸出。本實(shí)用新型的矩陣，一對(duì)模擬立體聲音頻只需占用一個(gè)切換通道，減少了一半的切換點(diǎn)資源。因此耗用同樣資源的矩陣能夠?qū)崿F(xiàn)更多音頻信號(hào)的傳輸，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約成本、保持良好兼容性的目的。
文檔編號(hào)H04S7/00GK201178493SQ200820012218
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者曹智博, 鵬 程 申請(qǐng)人:大連捷成實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司