[发明专利]至 RF 通信装置的自适应等时USB 音频

说明书

技术领域

本发明涉及音频数据，并且特别涉及将由USB接口提供的音频数据同步至RF通信装置的方法以及用于进行该同步的装置。 

背景技术

例如IP语音（Voice over IP）、音频流等的音频程序是广为人知的，并且用于这些程序的软件可以容易地用于安装在计算机上。数据流可以被提供至诸如耳麦、混音器、扩音器、头戴耳机等外部装置。通常，经由用于向扬声器提供音频并且从麦克风处接收输入的音频插孔来进行有线连接。 

然而，在多数情况下，将用户绑到计算机上的有线连接是不利的，并且因此，无线装置可以是优选的。无线装置可以使用例如蓝牙标准来直接地连接至计算机。然而对于一些应用来说，使用USB接口将计算机连接至无线RF集线器（hub）可以是有利的。 

在USB接口和RF集线器之间的音频数据的通信可以证明是有挑战的，特别是对于诸如电话通信的低延迟应用。 

建议使用计算机控制音频传输速率并且USB需要例如每隔一毫秒更新主时钟的自适应模式。然而，这需要复杂的频率合成器，并且可能不是对于所有计算机操作系统都可选的选项，因为不同的操作系统提供不同的控制信号。 

同样已知的是使用同步数据流并且提供缓冲器以缓冲具有第一样本速率的输入数据以及第二样本速率的输出数据。然而，对于诸如在电话通信系统中的低延迟数据，由缓冲器导致的延迟通常是不可接受的。 

在另一方法中，由USB接口提供的数字数据被转换为模拟数据，并且模拟数据被提供给A/D转换器，该A/D转换器对RF无线装置提供经转换的数字信号。然而，这种方法是复杂的，需要D/A和A/D转换器，并且在每次转换都导致数据丢失并因此导致信号信息丢失。 

因此，存在对在USB接口和无线RF集线器之间的改进的音频数据通信的需要。 

发明内容

本发明的一个目标是提供在USB接口和无线RF集线器之间的改进的音频数据通信。 

根据以上和其他目标，提供了同步等时（isochronous，同步）音频数据帧的方法，该等时音频数据帧由USB接口提供至无线RF通信装置的时钟。USB接口和无线RF通信装置经由串行音频链路来连接。该方法包括在流控制器中接收等时音频数据帧以及无线RF通信装置时钟，将等时音频数据帧同步至USB接口时钟，对所同步的等时音频数据帧的帧起始脉冲进行计数。可以将进行计数的帧起始脉冲与无线RF通信装置时钟相比从而确定差异信号。优选地，当达到阈值差异时，差异信号触发同步事件代码，并且当收到同步事件代码时，将等时音频数据帧与无线RF通信装置时钟进行速率匹配。 

在此外的方面，提供了一种被配置为在USB接口和无线RF通信装置之间提供音频数据帧的系统，该系统包括：具有对自适应USB流控制器提供帧起始脉冲的自适应端点的USB接口、将自适应USB流控制器至少连接至具有RF收发器（发射应答器）的无线RF通信装置的串行音频链路、以及无线RF通信装置时钟发生器。提供的数据信号处理器被配置为接收和比较无线RF通信装置时钟和帧起始脉冲，从而确定时钟差异信号。当达到阈值差异时，时钟差异信号优选地触发同步事件编码。数字信号处理器还可以被配置为产生速率匹配输出，从而在触发时将音频流同步至无线RF通信装置时钟。 

由自适应USB端点提供的帧起始脉冲通常与在音频流中的帧起始包的接收同步。 

在本发明的另一方面中，提供了一种包括无线RF通信装置和具有USB接口的计算机装置的同步通信系统，该系统包括流控制器、串行音频链路、锁相环、计数器、比较器，该流控制器被配置为接收由USB接口和无线RF通信装置时钟提供的等时音频数据帧，该串行音频链路将流控制器和无线RF通信装置互相连接，该锁相环被配置为将等时音频数据帧锁相至USB接口时钟，该计数器被配置为对锁相的等时音频帧的帧起始脉冲进行计数，该比较器用于将计数的帧起始脉冲与RF通信装置时钟相比从而确定时钟差异信号，其中时钟差异信号优选地在达到阈值差异时触发同步事件代码。 

该系统还可以包括速率匹配实体（rate matching entity），该速率匹配实体被配置为在收到同步事件代码时，将等时音频数据帧与RF通信装置时钟进行速率匹配，从而将音频数据帧与无线RF通信装置时钟同步。 

流控制器可以被配置为连接USB接口和无线RF通信装置，例如在USB接口和无线RF通信装置之间提供双向通信。理想的是，同步相等地施加至由USB接口提供的音频数据和从无线RF通信装置提供的音频数据。