用于一计算机系统的数据卡及相关计算机系统

摘要

本发明涉及用于一计算机系统的数据卡及相关计算机系统。用于计算机系统的数据卡，该计算机系统可操作于扩音模式，数据卡包含天线；射频模块；第一信号处理单元，输出模拟音频输出信号，其对应于计算机系统在扩音模式时使用扬声器播放的音频数据；第二信号处理单元；传输接口，输出对应于该音频数据的数字音频输出信号至计算机系统；麦克风装置，耦接于第二信号处理单元；以及音频编解码器，耦接于第一信号处理单元、传输接口及麦克风装置，对模拟音频输出信号进行编码，产生数字音频输出信号。使用本发明数据卡的计算机系统可在移动电话功能中选择扩音模式，并在网络电话功能中以本发明的数据卡作为手持电话机，提升移动网络的使用便利性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于一计算机系统的数据卡及相关计算机系统，尤其涉及一种可提供多种通话模式的数据卡及相关计算机系统。

背景技术

随着因特网应用服务的成长，整合手机的移动通信功能及计算机的运算处理功能的移动网络装置(Mobile Internet Device)日渐兴起，以满足大众对于移动通信及上网的需求。在移动网络装置的产品尚未普及时，消费者通常使用数据卡(Data Card)控制笔记本型计算机进行上网的功能。

市面上的数据卡通过常见的传输接口如PCMCIA、PCI Express或通用总线(Universal Serial Bus，USB)连接笔记本型计算机，以进行数据传输。另一方面，数据卡皆具备第二代移动通信标准(GSM)以上的硬件规格，可实现移动电话功能。请参考图1，图1为公知的一数据卡10的功能方框图，其包含有一天线100、一射频模块102、一信号处理器104、一耳机麦克风接孔106及一USB接口108。天线100用来传送及接收射频信号。射频模块102耦接于天线100，用来处理射频信号与基频信号之间的调制/解调转换。信号处理器104耦接于射频模块102，用来进行模拟音频信号及基频信号之间的编解码处理。耳机麦克风接孔106耦接于信号处理器104及一耳麦组12，耳麦组12接收一音频数据，如使用者说话的声音及环境背景音等，通过麦克风的构造将音频数据转换为一电子信号，如一模拟音频输入信号SA_IN；模拟音频输入信号SA_IN通过耳机麦克风接孔106输出至信号处理器104进行处理。另一方面，信号处理器104产生的一模拟音频输出信号SA_OUT通过耳机麦克风接孔106，由耳麦组12播放。数据卡10通过USB接口108连接于笔记本型计算机，使得笔记本型计算机可进行上网及通话功能。

通过数据卡10，使用者可用笔记本型计算机拨打移动电话。然而，数据卡10仅以耳机麦克风接孔106作为音频接口，使用者必须使用耳麦组12才能进行通话。换言之，若使用公知的数据卡10，通话模式的选择有限，使用者无法以扩音或免提等模式进行通话。对于追求移动通信便利性的大众而言，公知的数据卡无法提供更灵活的使用方式。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于一计算机系统的数据卡及相关计算机系统。

本发明公开一种用于一计算机系统的数据卡，该计算机系统可操作于一移动电话扩音模式，该数据卡包含有一天线、一射频模块、一第一信号处理单元、一第二信号处理单元、一传输接口、一麦克风装置及一音频编解码器。该天线用来传送一第一射频信号及接收一第二射频信号。该射频模块耦接于该天线，用来调制一待传送的基频信号以产生该第一射频信号，以及解调该第二射频信号以产生一待处理的基频信号。该第一信号处理单元耦接于该射频模块，用来对该待处理的基频信号进行信号处理，以输出一第一模拟音频输出信号，该第一模拟音频输出信号对应于该计算机系统操作于该移动电话扩音模式时使用一扬声器所播放的一音频数据。该第二信号处理单元耦接于该射频模块，用来接收一第一模拟音频输入信号，以及对该第一模拟音频输入信号进行信号处理，以产生该待传送的基频信号。该传输接口用来输出对应于该音频数据的一第一数字音频输出信号至该计算机系统，该第一数字音频输出信号是该第一模拟音频输出信号通过一编码处理过程(process)所产生。该麦克风装置耦接于该第二信号处理单元，用来输出该第一模拟音频输入信号至该第二信号处理单元。该音频编解码器耦接于该第一信号处理单元、该传输接口及该麦克风装置，用来对该第一模拟音频输出信号进行该编码处理过程以产生该第一数字音频输出信号，并输出该第一数字音频输出信号至该传输接口。

本发明还公开一种具有一移动网络功能的计算机系统，该计算机系统可操作于一移动电话扩音模式，包含有一主机及一数据卡。该主机用来实现该计算机系统的功能，包含有一扬声器，该扬声器用来在该计算机系统操作于该移动电话扩音模式时，播放一音频数据。该数据卡用来实现该移动网络功能，包含有一天线、一射频模块、一第一信号处理单元、一第二信号处理单元、一传输接口、一麦克风装置及一音频编解码器。该天线用来传送一第一射频信号及接收一第二射频信号。该射频模块耦接于该天线，用来调制一待传送的基频信号以产生该第一射频信号，以及解调该第二射频信号以产生一待处理的基频信号。该第一信号处理单元耦接于该射频模块，用来对该待处理的基频信号进行信号处理，以输出对应于该音频数据的一第一模拟音频输出信号。该第二信号处理单元耦接于该射频模块，用来接收一第一模拟音频输入信号，以及对该第一模拟音频输入信号进行信号处理，以产生该待传送的基频信号。该传输接口用来输出对应于该音频数据的一第一数字音频输出信号至该主机，该第一数字音频输出信号是该第一模拟音频输出信号通过一编码处理过程所产生。该麦克风装置耦接于该第二信号处理单元，用来输出该第一模拟音频输入信号至该第二信号处理单元。该音频编解码器耦接于该第一信号处理单元、该传输接口及该麦克风装置，用来对该第一模拟音频输出信号进行该编码处理过程以产生该第一数字音频输出信号，并输出该第一数字音频输出信号至该传输接口。

使用本发明的数据卡的计算机系统将可在移动电话功能中选择扩音模式，并且在网络电话功能中，以本发明的数据卡作为手持的电话机，大幅提升移动网络的使用便利性。

附图说明

图1为公知的一数据卡的功能方框图。

图2为本发明实施例的一数据卡的功能方框图。

图3为本发明实施例的一计算机系统的功能方框图。

图4为图3的计算机系统操作于一移动电话扩音模式的音频信号传递路径的示意图。

图5为图3的计算机系统操作于一网络电话手持模式的音频信号传递路径的示意图。

图6为本发明另一实施例的一数据卡的功能方框图。

主要组件符号说明：

10、20、60        数据卡              30               计算机系统

12                耳麦组              32               USB缆线

100、200、600     天线                300              主机

102、202、602     射频模块            302              控制单元

104               信号处理器          304              音频编解码器

106               耳机麦克风接孔      308              扬声器

108、210、306     USB接口             310              网络接口

204、604          第一信号处理单元    610              无线传输接口

206、606          第二信号处理单元    SA_IN、SAV_IN      模拟音频输入信号

208、608USB       音频编解码器        SA_OUT、SAV_OUT    模拟音频输出信号

212、612          麦克风装置          SD_IN、SDV_IN      数字音频输入信号

214、614          受话器              SD_OUT、SDV_OUT    数字音频输出信号

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明实施例的一数据卡20的功能方框图。数据卡20用于一计算机系统中，用来实现一移动网络功能。数据卡20包含有一天线200、一射频模块202、一第一信号处理单元204、一第二信号处理单元206、一USB音频编解码器(Audio Codec)208、一USB接口210、一麦克风装置212、一受话器(Receiver)214及一耳机麦克风接孔216(未绘于图2中)。数据卡20通过USB接口210，与计算机系统中一主机相连接。在此请先注意，本发明的数据卡的主要目的是控制计算机系统操作于多种通话模式，下述各组件的耦接关系及信号传递方式，皆以音频信号为主作说明。此外，USB接210仅为本发明中使用的传输接口的一实施例，在本发明其他实施例中，传输接口可有不同的实现方式，于后详述。

在数据卡20中，天线200用来传送射频模块202产生的射频信号，以及从空中接收射频信号。射频模块202耦接于天线200，用来处理射频信号与基频信号之间的调制/解调转换，将天线200所接收的射频信号解调为待处理的基频信号，以及将第二信号处理单元206所产生的基频信号调制为待传送的射频信号。第一信号处理单元204耦接于射频模块202、USB音频编解码器208及麦克风装置212；第二信号处理单元206耦接于射频模块202及麦克风装置212。USB音频编解码器208耦接于第一信号处理单元204、USB接口210、麦克风装置212以及受话器214。USB接口210耦接于USB音频编解码器208，数据卡20即通过USB接口210与计算机系统中一主机相连接。麦克风装置212及受话器214分别用来送话及收话，耳机麦克风接孔216用来连接一耳麦组，耳麦组亦可用来收送话。较佳地，麦克风装置212可为一阵列式麦克风(Array Microphone)。数据卡20的第一信号处理单元204及第二信号处理单元206亦可整合为一信号处理单元。

相比较于公知的数据卡的硬件规格，本发明的数据卡不仅包含耳机麦克风接孔，还包含了USB音频编解码器、麦克风及受话器，这些是公知的数据卡所没有的。通过数据卡20，计算机系统可实现移动电话功能的一扩音模式及网络电话(VoIP)功能的一手持模式，供使用者选择。在不同模式下，数据卡20的各单元的操作亦不同，于后详述。

请先参考图3，图3为本发明实施例的一计算机系统30的功能方框图。计算机系统30包含一主机300及图2的数据卡20，主机300用来实现计算机系统30的功能，如数据的运算、储存及输出输入控制等；数据卡20用来实现移动网络功能，使计算机系统30可移动上网及拨打移动电话，数据卡20通过一USB缆线32与主机300相连接。在此请注意，图3的主机300中仅绘出与本发明有关的单元，并非完整的计算机系统的主机。主机300包含有一控制单元302、一音频编解码器304、一USB接口306、一扬声器308及一网络接口310。控制单元302为一南桥芯片，耦接于音频编解码器304、USB接口306及网络接口310，用来控制各种输出及输入信号的传递。音频编解码器304用来进行数字串行数据与模拟音频信号之间的编解码过程，相关操作为本领域普通技术人员所熟知，在此略述。扬声器308耦接于音频编解码器304。网络接口310耦接于控制单元302，用来连接因特网，网络接口310可为有线或无线传输接口，如一以太网络(Ethernet)控制器或WiFi传输模块。

以下分别就不同模式，说明图3中数据卡20的各单元及主机300的操作。请参考图4，图4为图3的计算机系统30操作于移动电话扩音模式的音频信号传递路径的示意图。当一用户甲操作计算机系统30并通过数据卡20拨打移动电话，与另一用户乙进行通话时，若计算机系统30操作于移动电话扩音模式，表示用户乙端的一音频数据，包含人声及环境背景声等，将通过主机300的扬声器308播放出来。

移动电话扩音模式下的送话/受话路径详述如下。以受话路径而言，用户乙所使用的一通信装置将用户乙端的音频数据转换为射频信号，传送至空中；数据卡20的天线200接收用户乙的通信装置所传送的射频信号后，射频模块202解调射频信号，产生待处理的基频信号；接着，第一信号处理单元204对射频模块202所产生的待处理的基频信号进行信号处理，产生一模拟音频输出信号SA_OUT，并输出模拟音频输出信号SA_OUT至USB音频编解码器208。USB音频编解码器208对模拟音频输出信号SA_OUT进行一编码处理过程，产生一数字音频输出信号SD_OUT，并输出数字音频输出信号SD_OUT至USB接口210。USB接口210输出数字音频输出信号SD_OUT至主机300，主机300的USB接口306接收数字音频输出信号SD_OUT，并输出至控制单元302。控制单元302将数字音频输出信号SD_OUT传递至音频编解码器304。音频编解码器304对数字音频输出信号SD_OUT进行一解码处理过程，成为待播放的音频数据，其近似于用户乙端的音频数据。最后，扬声器308播放音频编解码器304解码产生的音频数据，因此用户甲可听见用户乙的声音。受话路径中的模拟音频输出信号SA_OUT及数字音频输出信号SD_OUT皆对应于用户乙端的音频数据，只是以模拟或数字等不同形式的电子信号表现。另一方面，以送话路径而言，数据卡20的麦克风装置212接收用户甲端的音频数据，包含了用户甲的人声及背景声等，通过麦克风的构造将音频数据转换为电子信号，以输出一模拟音频输入信号SA_IN至第二信号处理单元206。第二信号处理单元206接收模拟音频输入信号SA_IN之后，对模拟音频输入信号SA_IN进行信号处理，产生待传送的基频信号，接着射频模块202转换待传送的基频信号为射频信号，由天线200发射至空中。

在移动电话扩音模式下，麦克风装置212不仅接收了用户甲发出的声音，同时亦接收了用户甲所在环境的背景声，其中包含了扬声器308所播放出的音频数据，亦即用户乙端的音频数据。在此情形下，用户乙从受话器中不仅听见用户甲的声音，还会听见用户乙自身讲话的声音，导致所谓的回音干扰。值得注意的是，在本发明实施例中，麦克风装置212中设有滤波器电路，可进行回音消除(Echo Cancellation)功能；同时，USB音频编解码器208进一步输出模拟音频输出信号SA_OUT(其对应于用户乙端的音频数据)至麦克风装置212。回音消除的操作是麦克风装置212在转换用户甲端的音频数据成为模拟音频输入信号SA_IN的过程中，利用滤波器电路，由用户甲端的音频数据中滤除模拟音频输出信号SA_OUT。如此一来，在麦克风装置212输出的模拟音频输入信号SA_IN中，对应于用户乙端的音频数据的模拟音频输出信号SA_OUT所占的成分可降至最低。当用户甲与用户乙进行通话时，模拟音频输入信号SA_IN经过第二信号处理单元206及射频模块202的处理后，由天线200发射至空中，并由用户乙端的通信装置接收；藉由麦克风装置212的回音消除功能，当用户乙端的通信装置播放用户甲端的音频数据时，用户乙不会从其中听见自己的声音，回音干扰因而改善。

请参考图5，图5为图3的计算机系统30操作于网络电话手持模式的音频信号传递路径的示意图。网络电话是计算机系统30通过网络接口310连接因特网，进而与因特网中另一客户端建立通话。由于数据卡20通过USB缆线32与主机300连接，因此在网络电话模式中，使用者可手持数据卡20接听网络电话，数据卡20的麦克风装置212及受话器214即用作网络电话的麦克风及受话器。当使用者通过计算机系统30拨打网络电话时，以受话路径而言，网络接口310自因特网接收信号，并转换为一数字音频输出信号SDV_OUT，数字音频输出信号SDV_OUT依序通过控制单元302、USB接口306及数据卡20的USB接口210，传递至数据卡20的USB音频编解码器208。USB音频编解码器208对数字音频输出信号SDV_OUT进行解码处理，产生一模拟音频输出信号SAV_OUT，由受话器214播放。另一方面，以送话路径而言，麦克风装置212接收使用者发出的声音信号，以输出一模拟音频输入信号SAV_IN至USB音频编解码器208。USB音频编解码器208对模拟音频输入信号SAV_IN进行编码处理，产生一数字音频输入信号SDV_IN。数字音频输入信号SDV_IN依序通过USB接口210、主机300的USB接口306及控制单元302，传递至网络接口310。最后，网络接口310将数字音频输入信号SDV_IN转换为适当格式的信号，传送至因特网。

值得注意的是，图2的数据卡20及图3的计算机系统30为本发明的实施例，本领域普通技术人员应当可据以作不同的变化及修饰。请参考图6，图6为本发明实施例的一数据卡60的功能方框图。数据卡60包含有一天线600、一射频模块602、一第一信号处理单元604、一第二信号处理单元606、一USB音频编解码器608、一无线传输接口610、一麦克风装置612及一受话器614。数据卡60类似于图2的数据卡20，各单元的操作及耦接关系在此不详述。请注意，数据卡20中的传输接口及数据卡60中的传输接口的实现方式不同。数据卡20通过有线的USB接口210连接主机，而数据卡60通过无线传输接口610连接主机。无线传输接口610可为一超宽带(Ultra Wideband)传输模块或一WiFi传输模块。无线传输接口610可以调制量位音频信号成为射频信号，以传送至空中；或解调所接收的射频信号成为数字音频信号。

当数据卡60搭配一主机操作于移动电话扩音模式或网络电话手持模式时，受话及送话路径皆与图4及图5所示的信号路径相同，在此不赘述。相对应地，与数据卡60搭配的主机同样具有一无线传输接口，以进行射频信号及数字音频信号之间的调制/解调转换。简言之，本发明的数据卡所使用的传输接口，不仅为USB接口，亦可为其他合适规格的无线传输接口。在本发明其他实施例中，数据卡内建的传输接口不限于一个，亦可能为一个有线传输接口及一个无线传输接口同时存在，如USB接口及超宽带传输模块同时存在，使用者可视需要或视搭配的主机的规格，择一使用。

此外请注意，本发明的数据卡的重点在于能够传递音频信号至主机并且自主机接收音频信号，以完成扩音或手持功能。本发明实施例的数据卡20中的USB音频编解码器208仅为本发明的一实施例，是为了配合数据卡及主机之间的USB传输信号格式；换言之，若数据卡及主机之间不是以USB传输信号，则本发明实施例的数据卡中不一定必要使用USB音频编解码器。举例来说，若数据卡仅使用无线传输接口连接主机，则数据卡使用一般的音频编解码器即可。

以公知的数据卡而言，使用者仅能使用公知的数据卡的耳机麦克风接孔，以外接的耳麦组接听移动电话，可选择的通话模式受限制；同时，若计算机系统欲拨打网络电话，计算机系统的主机必须外接一电话机以实现手持功能。相比较之下，通过本发明的数据卡中的音频编解码器、麦克风装置及受话器，使用者除了可使用耳麦组接听移动电话，进一步可选择以扩音模式接听移动电话。同时，使用本发明的数据卡的计算机系统在进行网络电话时，使用者可直接手持数据卡作为电话机以收送话，计算机系统无须外接其他电话机。

综上所述，本发明的数据卡包含有音频编解码器、麦克风装置及受话器，因此，使用本发明的数据卡的计算机系统将可在移动电话功能中选择扩音模式，并且在网络电话功能中，以本发明的数据卡作为手持的电话机，大幅提升移动网络的使用便利性。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是依本发明权利要求书范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。