具有音频功能的数据存储设备.pdf

本发明公开了一种具有音频功能的数据存储设各。该数据存储设备包括用于数据存储的非易失性存储器以及解码器，该解码器用于将存储在非易失性存储器中的音频数据解码以允许重放音频数据。控制连接部用于从分离的主机设备接收控制命令来对通过解码器进行的音频数据重放进行控制，音频输出部用于将解码后的音频数据从解码器提供到分离的主机设备，且功率连接部用于从分离的主机设备接收功率。

权利要求书
1.  一种具有音频功能的数据存储设备，所述数据存储设备包括：
(a)非易失性存储器，用于存储数据；
(b)解码器，用于将存储在所述非易失性存储器中的音频数据解码以允许重放所述音频数据；
(c)控制连接部，用于从分离的主机设备接收控制命令来对通过所述解码器进行的所述音频数据的重放进行控制；
(d)音频输出部，用于将解码后的音频数据从所述解码器提供到所述分离的主机设备；
(e)功率连接部，用于从所述分离的主机设备接收功率；
(f)所述控制连接部、所述音频输出部和所述功率连接部构成的音频连接器；和
(g)数据连接部，用于在所述非易失性存储器与外部设备之间传输数据，所述数据连接部远离所述音频连接器。

2.  如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述数据连接部包括用于插入到所述外部设备的数据插口中的连接器。

3.  如权利要求2所述的数据存储设备，其中所述数据连接部在所述设备的第一端处，且所述音频连接器与所述设备的第二端相邻，所述数据连接部包括USB数据连接部或IEEE 1394数据连接部。

4.  如权利要求1所述的数据存储设备，还包括用于在所述非易失性存储器与外部设备之间提供数据传输的串行桥，所述解码器和所述串行桥设置在单个专用集成电路中。

5.  如权利要求4所述的数据存储设备，其中所述串行桥将数据从外部设备通过数据连接部传输到所述非易失性存储器。

6.  如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述解码后的音频数据包括模拟音频信号。

7.  如权利要求1所述的数据存储设备，还包括在所述数据存储设备的外表面中的多个狭长槽，所述控制连接部位于所述多个槽中的至少一个第一槽中，所述音频输出部是位于所述多个槽中的至少一个第二槽中的至少一个音频连接部，且所述功率连接部位于所述多个槽中的至少一个第三槽中。

8.  如权利要求7所述的数据存储设备，其中所述多个槽在所述外表面的长度上延伸且所述控制连接部在所述至少一个第一槽的一部分长度上延伸，所述至少一个音频连接部包括在所述至少一个第二槽中的至少一个接触销，且所述功率连接部在所述至少一个第三槽的至少一部分上延伸。

9.  如权利要求7所述的数据存储设备，其中所述功率连接部在所述至少一个第三槽的整个长度上延伸。

10.  如权利要求7所述的数据存储设备，其中所述分离的主机设备包括多个接触部，所述多个接触部中的每个延伸到所述多个槽的一个中以与所述控制连接部、所述音频连接部和所述功率连接部导电接触。

11.  如权利要求1所述的数据存储设备，还包括在所述数据存储设备的纵向上延伸的键槽，用于确保所述数据存储设备相对于所述分离的主机设备的正确定向。

12.  一种重放存储在数据存储设备上的音频数据的方法，所述数据存储设备包括音频连接器和远离所述音频连接器的数据连接部，所述方法包括：
(a)将所述数据存储设备插入主机设备中；
(b)在所述数据存储设备处从所述主机设备接收功率；
(c)判断正在使用所述数据存储设备的所述音频连接器和所述数据连接部中的哪个；
(d)如果正在使用音频连接器，则在所述数据存储设备处从所述主机设备接收重放控制信号；
(e)将所述数据存储设备中的所述音频数据解码以提供解码后的音频数据；和
(f)将所述解码后的音频数据从所述数据存储设备提供到所述主机设备。

13.  如权利要求12所述的方法，其中所述解码后的音频数据是以下数据中的一种：模拟音频信号和数字比特流。

14.  一种音频重放设备，包括：
主机设备，包括：
(a)音频重放控制部，用于提供音频重放的控制命令；
(b)控制连接器，用于提供所述控制命令的输出；
(c)音频输入部，用于接收解码后的音频数据；和
可移除的数据存储设备，包括：
(a)非易失性存储器，用于存储数据；
(b)解码器，用于将存储在所述非易失性存储器中的音频数据解码以允许重放所述音频数据；
(c)控制连接部，用于从所述主机设备接收控制命令来对通过所述解码器进行的所述音频数据的重放进行控制；
(d)音频输出部，用于将解码后的音频数据从所述解码器提供到所述主机设备；
(e)功率连接部，用于从所述分离的主机设备接收功率；
(f)所述控制连接部、所述音频输出部和所述功率连接部构成的音频连接器；和
(g)数据连接部，用于在所述非易失性存储器与外部设备之间传输数据，所述数据连接部远离所述音频连接器。

15.  如权利要求14所述的音频重放设备，其中所述主机设备从包括以下设备的群组中选择：听筒、耳机和有源扬声器单元。

16.  如权利要求14所述的音频重放设备，其中所述数据连接部用于在所述非易失性存储器与外部设备之间传输数据，所述数据连接部是USB数据连接部或IEEE 1394数据连接部。

17.  如权利要求16所述的音频重放设备，其中所述数据连接部包括用于插入到所述外部设备的数据插口中的连接器。

18.  如权利要求14所述的音频重放设备，其中所述控制连接部和所述功率连接部设置为单一的连接部。

19.  如权利要求14所述的音频重放设备，其中所述控制连接部和所述功率连接部设置为分离的连接部。

20.  如权利要求14所述的音频重放设备，还包括在所述数据存储设备的外表面中的多个狭长槽，所述控制连接部位于所述多个槽中的至少一个第一槽中，所述音频输出部是位于所述多个槽中的至少一个第二槽中的至少一个音频连接部，且所述功率连接部位于所述多个槽中的至少一个第三槽中。

21.  如权利要求20所述的音频重放设备，其中所述音频输出部包括与所述数据存储设备的第二端相邻的至少一个接触销，所述控制连接部在所述至少一个第一槽的一部分长度上延伸，且所述功率连接部在所述至少一个第三槽的至少一部分上延伸。

22.  如权利要求20所述的音频重放设备，其中所述多个槽在所述外表面的长度上延伸。

23.  如权利要求20所述的音频重放设备，其中所述分离的主机设备包括多个接触部，所述多个接触部中的每个延伸到所述多个槽的一个中以与所述控制连接部、所述音频连接部和所述功率连接部导电接触。

24.  如权利要求14所述的音频重放设备，还包括在所述数据存储设备的纵向上延伸的键槽，用于确保所述数据存储设备相对于所述分离的主机设备的正确定向。

25.  如权利要求14所述的音频重放设备，其中所述控制连接部和所述功率连接部从所述数据存储设备的第二端延伸。

26.  如权利要求17所述的音频重放设备，其中所述数据连接部不能与所述控制连接部、所述音频输出部和所述功率连接部同时使用。

27.  如权利要求17所述的音频重放设备，其中所述音频连接器和所述数据连接器不能同时使用。

说明书具有音频功能的数据存储设备
技术领域
本发明涉及具有音频功能的数据存储设备，具体而非排他地，涉及具有非易失性存储器的便携式数据存储设备，该存储器能够用于存储待使用主机来回放的音频。
背景技术
存在许多使用非易失性存储器用于数据存储的公知便携式数据存储设备。所使用的非易失性存储器的示例包括闪存和微型硬盘。但是，这样的设备不能用于音频。
还存在许多公知的便携式音频存储和播放设备，例如MP3播放器。无论何时这样的设备被用于音频回放时，其都与听筒、有源扬声器等结合使用。如果与主机一起用来进行回放，该主机必需具有兼容音频处理系统以进行解码和回放。这样的主机的示例包括：具有声音系统的计算机、具有内置放大器的扬声器等。不可以将该设备与不具有兼容音频处理系统(包括解码)的主机一起使用。
发明内容
根据第一优选方面，提供了一种具有音频功能的数据存储设备。该数据存储设备包括用于数据存储的非易失性存储器以及解码器，该解码器用于将存储在非易失性存储器中的音频数据解码以允许重放音频数据。控制连接部用于从分离的主机设备接收控制命令来对通过解码器进行的音频数据的重放进行控制，音频输出部用于将解码后的音频数据从解码器提供到分离的主机设备，且功率连接部用于从分离的主机设备接收功率。
该数据存储设备还可以包括用于在非易失性存储器与外部设备之间提供数据传输的串行桥。解码器和串行桥可以设置在单个专用集成电路中。串行桥可以将数据从外部设备通过分离的数据连接部传输到非易失性存储器。
根据另一个方面，提供了一种重放存储在数据存储设备上的音频数据的方法。该方法包括将数据存储设备插入主机设备中，在数据存储设备处从主机设备接收功率，以及在数据存储设备处从主机设备接收重放控制信号。将数据存储设备中的音频数据解码以提供解码后的音频数据。将解码后的音频数据从数据存储设备提供到主机设备。
根据另一个方面，提供了一种音频重放设备，包括主机设备和可移除的数据存储设备。该主机设备包括用于提供音频重放控制命令的音频重放控制部、用于提供控制命令输出的控制连接器和用于接收解码后的音频数据的音频输入部。该可移除的数据存储设备包括：用于数据存储的非易失性存储器；解码器，用于将存储在非易失性存储器中的音频数据解码以允许重放音频数据；控制连接部，用于从主机设备接收控制命令来对通过解码器进行的音频数据的重放进行控制；音频输出部，用于将解码后的音频数据从解码器提供到主机设备；和功率连接部，用于从分离的主机设备接收功率。
对于全部方面，主机设备可以是以下设备之一：听筒、耳机和有源扬声器单元。该可移除的数据存储设备还可以包括用于在非易失性存储器与外部设备之间传输数据的数据连接部。数据连接部可以是USB数据连接部、IEEE 1394数据连接部、插入到主机设备的数据插口中的插入式连接器、插入式USB或IEEE 1394连接器。解码后的音频数据可以包括模拟音频信号或数字比特流。数字比特流可以适于输入到数字放大器。
控制连接部和功率连接部可以设置为单一的连接部或分离的连接部。
数据存储设备还可以包括在数据存储设备的外表面中的多个狭长槽，控制连接部位于多个槽中的至少一个第一槽中，音频输出部是位于多个槽中的至少一个第二槽中的音频连接部，且功率连接部位于多个槽中的至少一个第三槽中。
所述多个槽可以在外表面的长度上延伸，控制连接部在至少一个第一槽的一部分长度上延伸，音频连接部包括在至少一个第二槽中的至少一个接触销，且功率连接部在至少一个第三槽的至少一部分上延伸。优选地，功率连接部在至少一个第三槽的整个长度上延伸。
分离的主机设备可以包括多个接触部，所述多个接触部中的每个延伸到多个槽的一个中以与控制连接部、音频输出部和功率连接部导电接触。
该数据存储设备还可以包括在数据存储设备的纵向上延伸的键槽，用于确保数据存储设备相对于分离的主机设备的正确定向。
控制连接部和音频连接部可以从数据存储设备的第一端延伸。
附图说明
为了完全理解本发明并容易进行有效实施，将参考附图通过仅为本发明优选实施例地非限制性示例进行描述，附图中：
图1是第一实施例的立体图；
图2是第一实施例的体系结构的框图；
图3是第一实施例相对于主机的框图；
图4是与第一主机一起使用的第一实施例的示意图；
图5是与第二主机一起使用的第一实施例的示意图；
图6是与第三主机一起使用的第一实施例的示意图；
图7是与第四主机一起使用的第一实施例的示意图；
图8是第二实施例的立体图；
图9是第二实施例的俯视图；
图10是第二实施例的正视图；
图11是第二实施例的后视图；
图12是第二实施例的侧视图；
图13是第二实施例的扣锁(latch)的放大立体图；且
图14是第三实施例的操作的流程图。
具体实施方式
首先参考图1至3，示出了具有非易失性存储器12的便携式存储设备10。如图所示，存储器12可以是闪存或微硬盘。还设置了控制器16。
设备10使用在设备10的第一端32处的插入式端子(male terminal)14以与主计算机40上的对应端口(未示出)连接。主计算机40可以包括其上可以显示菜单项的显示设备。插入式端子14可以是例如USE端子或IEEE 1394端子，且端口将是数据插口。提供了用于插入式端子14的合适接口。数字数据可以使用插入式端子14从计算机40下载到设备10，并可以使用插入式端子14从设备10上载到计算机40。下载和上载由控制器16控制。数字数据由非易失性存储器12存储。
设备10还具有远离插入式端子14的音频连接器20。优选地，插入式端子14在设备10的第一端32处，而连接器20在设备10的顶表面21的第二端34或其相邻处位于顶表面21上或顶表面21中，所述第二端远离插入式端子14。连接器20可以是能够传输音频信号、功率以及控制信号的任意合适类型的连接器。例如，其可以是指形连接器(如图所示)，或者是带状线连接器、中心线连接器、卡边式连接器、抽拉式(drawer)连接器、销与插口式连接器、键盘连接器、弹簧探头连接器和指锁式(finger-latching)连接器。如图所示，连接器20包括用于功率的连接部22(其中之一是地线)、音频输入和输出连接部24、以及控制输入和输出连接部26。音频连接部24的数量可以根据需求或如所期望的。
连接部24可操作地连接到专用集成电路28，专用集成电路28包括诸如MP3编码/解码器之类的音频编码/解码器、数字/模拟转换器、以及用于在存储器12与外部主机30之间传输音频的串行桥。串行桥可以使用控制连接部26作为这样的传输器，或者可以使用单独的连接部。通过连接部24输入的音频可以被编码并经由控制器16存储在存储器12中。而且，当设备10可操作地连接到主机30时，存储在存储器12中的音频可以经由控制器16以及具有其编码/解码器和数字/模拟转换器的ASIC 28而由主机30回放。可见对于此实施例，当加载或回放音频时，用于设备10的全部功率来自主机30，且用于对输入到设备10和从设备10输出(包括重放)的音频进行控制的全部控制信号来自主机30。可选地或者附加地，从设备10通过连接部24到主机30的输出可以是数字的，且主机30可以具有数字/模拟转换器。这可以有助于将从设备10到主机30的音频流化为比特流。
由于其物理分离，插入式端子14和连接器20可以不同时使用。
图4示出了与第一主机50一起使用的图1至图3的实施例。主机50是具有内置放大器的有源扬声器单元。如果来自设备10的音频是比特流，则该放大器可以是数字放大器。其具有插座52、按钮54和显示器56，插座52用于通过将设备10插入到插座52中来接收设备10，按钮54用于控制主机和设备10的功能以使得来自设备10的音频能够回放或重放，显示器56用于显示诸如音轨、音量、平衡设置等的各种回放功能。该控制可以是模拟音频和数字域信号的操作和处理。插座52具有对应的连接部58用于配合连接部22、24、26来将功率供应到设备10、从设备10接收音频、并用于将控制信号或指令发送到设备10。没有与插入式连接器14对应的数据端口。全部音频使用连接部24、58从设备10发送到主机50。音频在被ASIC 28中的解码器解码之后从设备10发送。优选地，音频还在发送到主机50之前被转换为模拟信号。这样，主机50不需要数模转换器。于是可以使用任意形式的设备10，且在设备10中可以使用任意形式的编码/解码器。只要连接器24、58兼容，设备10就可以与主机50一起使用来使主机50回放所存储的音频。在此实施例中，设备10在与主机50分离时不能用于回放所存储的音频，因为设备10没有必要的音频功能和电路(例如，放大器和控制)，也没有内在的音频回放系统(例如，扬声器和/或听筒/耳机插孔)。当包括了这样的功能、电路和音频回放系统时，设备10可以用于回放音频。
图5示出了当与第二主机60(在该情况下为便携式音频播放器)一起使用时的设备10。设置了听筒插孔62以使用户能够听到音频。还如前设置了插座52、控制按钮54和显示器56，以及连接部58(未示出)。在全部其他方面，主机60与设备10的操作与图4的实施例相同。
图6图示了作为主机的一对听筒70。设置了具有连接部58的插座52。听筒70具有控制部72，用于控制存储在设备10中音频的回放。在全部其他方面，主机70与设备10的操作与图4和5的实施例相同。
图7示出了第四主机80，在此情况下是使用耳机84用于音频回放的不同形式的便携式音频播放器。但是，用于设备10的插座不是内置的。可操作地连接到播放器80的线缆82在其外端处具有连接器块86。连接器块86具有用于与连接部22、24、26可操作地配合的连接器58。连接器块86可以是待安装在设备10上的插口、夹子或者其他所需或所期望的。
对从主机供应到设备10的功率的调制可以用于将控制信号从主机提供到设备10。因此，控制连接部26和功率连接部22可以设置为单一连接部。
图8至13中图示了第二二实施例。在第二实施例中，相似部件具有相似标号，但都具有前缀2。第二实施例与第一实施例的主要区别在于设备210的连接器220。这里，连接器220包括用于功率的连接部222、音频输入和输出连接部224、以及控制输入和输出连接部226。
连接部222、224和226中的每个位于沿着设备210的顶表面221延伸的狭长槽223中。槽223通常为U形的，不过也可以使用诸如V形之类的其他形状。连接部222、224和226形成在槽223的壁上并因而具有与槽相同的形状，所述壁包括以下一种或多种情况：一个侧壁、两个侧壁和基底。连接部222、224和226可以在槽223的整个长度或槽223长度的一部分上延伸。优选地，功率连接部222在槽223的整个长度上延伸，控制连接部226仅在槽223长度的一部分上延伸，而音频连接部224可以仅仅是接触销225。控制连接部226可以从第二端234延伸。
接触销225位于第二端234处或与其相邻，并从槽223的一个或两个侧壁向内延伸。
主机230包括向下延伸以配合槽223中连接部222、224和226的多个接触部258。接触部258可以是任何合适的形状或尺寸；或可以是如图所示的叶片。如果接触部258是叶片，则其应该制成一定的尺寸和形状以能够进入槽223并与连接部222、224和226进行电接触；并能够与接触销225连接。用于音频连接部224的接触部258至少部分位于接触销225之间以提供用于音频传输的良好电接触。接触销225可以是一体的，也可以是分离的部件。接触销225可以是任意合适的形状，并可以横向地延伸到槽223中达任意所需的量，假如音频接触部258与其进行适当连接的话。
这样，接触部258将沿着每个连接部222、224和226的主要部分延伸，因而在每次插入设备210和每次移除设备210时提供自清洁作用。该清洁由于接触部258与连接部222、224和226在其开始插入时配合而得到增强。此外，因为连接部222、224和226优选地整个位于槽223内(即，不延伸超出槽223的边界)，所有它们将不会被用户接触到。因此，将减少连接部222、224和226由于皮肤油污和汗液引起的表面污染。
设备210还设有键槽208以帮助将设备210精确地定位在主机230中，并帮助设备210在插入到主机230中之前相对于主机230正确地定向。键槽208优选地位于设备210的顶表面221和侧壁236的接合处，以不与连接部222、224和226干涉。可选地或附加地，槽223中的一个或多个可以形成为倒“L”或“T”形以使键槽有效。任何对应的接触部258将被对应地成形。
但是，键槽208可以在任何其他合适的位置处，例如设备210的侧部与基部的接合处、设备210的基部上或设备210的侧部中。
优选地，设置有扣锁(latch)206。优选地，扣锁206是公知的“挤压插入且挤压松开”形式的弹簧加载扣锁。在图8、11和12中示出了这样的扣锁，且在图13中示出了可选的形式。扣锁206包括具有凹部202的抓扣204，凹部202可以基本看作是接近于圆的大部分的形状。抓扣204适于将销201可松脱地收纳在其中。抓扣204分为两半，其在销201插入时在销201上闭合。重复向内推动将使抓扣204打开以使销201能够被松脱。
在主机230中具有一个或两个销201的情况下，扣锁204可以位于设备210的任一侧或两侧上(图8、11和12)；或者一个或多个抓扣204可以在主机230中，而设备210可以具有一个或多个销201(图13)。
开始推并接着松开来将扣锁204和销201配合使得接触销225相对于用于音频连接部222的接触部258移动。在设备210的插入和移除两种情况期间，接触部258与接触销225之间的该相对移动提供了接触部258和接触销225的进一步清洁作用。
一个槽227可以不具有连接部并可以保留用于可能的特殊连接(未示出)。槽223的数量应该至少与连接部222、224和226的数量相同，且接触部258的数量应该与连接部222、224和226的总数量相同。
如上所述，连接器20、220和插入式端子14、214由于其物理分离而可以不同时使用。附加地或可选地，可以通过电极接口或通过控制器16的操作系统的操作来防止连接器20、220和插入式端子14、214的同时使用。图14中示出了最后一种情况。这里如图所示，控制器16将执行子例程。当设备10、210插入到主机30(或计算机/外部设备40)、230(1400)中时，控制器查询使用了哪个连接器(1401)。这可以通过判断功率和/或控制信号的来源或者按需要来进行。如果是音频连接部58、258(1402)，则禁用数字数据连接器14、214(1403)并使用音频连接器20、220(1404)。子例程结束(1405)。如果是数字数据连接器14、214(1406)，则禁用音频连接器20、220(1407)并使用数字数据连接器14、214(1408)。子例程结束(1405)。
虽然已经在前述说明中描述了本发明的优选实施例，但是本技术领域的技术人员将理解到，对设计或构造的细节可以进行许多修改或变化而不偏离本发明。