專利名稱：用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是指一種于用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置，尤指一種可減少信號傳輸線及音頻信號插槽、并提升音效質(zhì)量的切換裝置。
背景技術：
在計算機系統(tǒng)中，藉由多計算機切換器，使用者可以通過一套鍵盤、顯示器和鼠標在多臺計算機間切換。習知多計算機切換器一般稱為KVM(Keyboard，Video，Mouse)切換器，表示使用者可以通過一套鍵盤、顯示器和鼠標控制所有計算機，當然一次只能控制一臺。實際上，現(xiàn)今多計算機切換器還可在多臺計算機間切換聲音、網(wǎng)絡、打印機等輸出接口，而不僅限于切換鍵盤、顯示器和鼠標。通過多計算機切換器除了能節(jié)省多個鍵盤、鼠標、顯示器、喇叭等的開銷，還可以騰出更大的桌面空間。舉例來說，以網(wǎng)絡服務器或具有多臺計算機的服務器農(nóng)場(Server Farm)而言，通常是由一位網(wǎng)絡管理員管理所有的計算機。在此情形下，網(wǎng)絡管理員只要通過多計算機切換器，就可以一套鍵盤、鼠標、顯示器、喇叭等輸入或輸出裝置，控制所有計算機。
早期的(模擬式)多計算機切換器需通過四條信號傳輸線，將鍵盤、鼠標、顯示器及喇叭的插槽連結至多計算機切換器。為了節(jié)省信號傳輸線，習知技術提供了以通用串行總線(Universal Serial Bus)線路，配合通用串行總線的集線器，省去原本鍵盤及鼠標所需的兩條信號傳輸線路。
請參考圖1，圖1為一習知多計算機切換器10的示意圖。多計算機切換器10包含有一集線裝置100、一模擬音頻切換裝置102及一模擬視頻切換裝置104。集線裝置100通過通用串行總線的上流(upstream)連接接口UP_USB1～UP_USBn與計算機系統(tǒng)PC1～PCn建立信號聯(lián)機，并通過通用串行總線的下流(downstream)連接接口DP_USB1～DP_USBn與一鍵盤106、一鼠標108或其它采用通用串行總線的裝置(如游戲桿、卡片閱讀機、數(shù)字相機等)建立信號聯(lián)機。多計算機切換器10可根據(jù)一控制信號Vct，將集線裝置100的某一上流連接接口連接至所有的下流連接接口DP_USB1～DP_USBn，并將對應的計算機系統(tǒng)的音頻及視頻通過模擬音頻切換裝置102及模擬視頻切換裝置104輸出至喇叭110及屏幕112。舉例來說，當使用者要控制計算機系統(tǒng)PC1時，多計算機切換器10會將上流連接接口UP_USB1連接至所有的下流連接接口DP_USB 1～DP_USBn，并通過模擬音頻切換裝置102及模擬視頻切換裝置104將計算機系統(tǒng)PC1的音頻及視頻信號導通至喇叭110及屏幕112。如此一來，使用者可通過鍵盤106及鼠標108控制計算機系統(tǒng)PC1，并可由喇叭110及屏幕112播放計算機系統(tǒng)PC1的多媒體輸出。以此類推，使用者可通過鍵盤106及鼠標108控制所有的計算機系統(tǒng)PC1～PCn，并通過喇叭110及屏幕112播放計算機系統(tǒng)PC1～PCn的音頻及顯示計算機系統(tǒng)PC1～PCn的視頻數(shù)據(jù)。
換言之，多計算機切換器10以一條通用串行總線的信號傳輸線連接至一計算機系統(tǒng)，以節(jié)省鍵盤及鼠標所需的信號傳輸線。同時，由于通用串行總線最多可以連接127個外圍配備，且支持熱插拔(Hot Attach & Detach)及即插即用(Plug-and-Play)，因此可連接各類具有通用串行總線規(guī)格的接頭的外圍設備，如軟式磁盤驅動器、光驅、游戲桿、調(diào)制解調(diào)器、打印機、磁帶機、掃瞄儀、電話等設備。然而，如圖1所示，即使以通用串行總線的信號傳輸線取代了鍵盤及鼠標所需的兩條信號傳輸線，但每一計算機系統(tǒng)PC1～PCn仍需通過音頻信號傳輸線及視頻信號傳輸線，輸出音頻及視頻信號至模擬音頻切換器102及模擬視頻切換器104。換言之，每一計算機系統(tǒng)PC1～PCn需通過三條信號傳輸線，將鍵盤、鼠標、顯示器及喇叭的插槽連結至多計算機切換器10。當有多臺計算機時，線路會變得極為復雜，不僅耗費線材成本，且使得桌面零亂。此外，模擬音頻切換裝置102上要設置多個音頻信號插槽，以接收計算機系統(tǒng)PC1～PCn所輸出的模擬音頻信號。由于音頻信號插槽會占用極大面積，造成多計算機切換器10的體積無法縮減。再者，模擬音頻信號的傳輸效能會隨著傳輸線的增長而遞減，且傳輸線越長越容易受到噪聲的干擾，使得喇叭110所輸出的音頻質(zhì)量降低而失真。
簡言之，習知多計算機切換器無法有效減少信號傳輸線，造成線材成本增加，且音頻質(zhì)量會隨著傳輸線的增長而衰退，影響多媒體的輸出。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置。
本發(fā)明披露一種用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置，包含有多個主端連接口，用來嵌合該多個計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口；多個副端連接口，用來嵌合多個輸入裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口；一集線裝置，耦接于該多個主端連接口與該多個副端連接口之間；一音頻解碼單元，耦接于該集線裝置，用來解碼音頻信號；一控制單元，耦接于該集線裝置，用來控制該集線裝置，以將該多個主端連接口之一主端連接口導通至該多個副端連接端口及該音頻解碼單元；以及一音頻輸出端口，耦接于該音頻解碼單元，用來輸出該音頻解碼單元的解碼結果。


圖1為一習知多計算機切換器的示意圖。
圖2為本發(fā)明一實施例切換裝置的示意圖。
圖3為圖2的切換裝置的運作示意圖。
具體實施例方式
請參考圖2，圖2為本發(fā)明一實施例切換裝置20的示意圖。切換裝置20用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口，其包含有主端連接口MP1～MPn、副端連接口SP1～SPn、一集線裝置200、一音頻解碼單元202、一控制單元204及一音頻輸出端口206。主端連接口MP1～MPn用來嵌合計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口，副端連接端口SP1～SPn用來嵌合多個輸入裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口。集線裝置200耦接于主端連接口MP1～MPn及副端連接口SP1～SPn，其可根據(jù)控制單元204所輸出的信號，將主端連接口MP1～MPn的一主端連接口導通至所有副端連接端口SP1～SPn及音頻解碼單元202。音頻解碼單元202可從集線裝置200所輸出的信號中，抽取并解碼出模擬音頻信號，以由音頻輸出端口206輸出音頻信號，并由喇叭208播放聲音。
換句話說，控制單元204可控制集線裝置200，以將主端連接口MP1～MPn中某一主端連接口導通至所有副端連接端口SP1～SPn及音頻解碼單元202。如此一來，副端連接口SP1～SPn所嵌合的輸入裝置可傳輸信號至該主端連接端口所連接的計算機系統(tǒng)，且音頻解碼單元202可通過音頻輸出端口206及喇叭208，輸出該計算機系統(tǒng)的音頻數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，主端連接口MP1～MPn及副端連接口SP1～SPn皆符合通用串行總線規(guī)格，且集線裝置200為一符合通用串行總線規(guī)格的集線器。由于通用串行總線最多可以連接127個外圍配備，且支持熱插拔及即插即用，因此副端連接口SP1～SPn可連接各類具有通用串行總線規(guī)格的接頭的外圍設備，如軟式磁盤驅動器、光驅、游戲桿、調(diào)制解調(diào)器、打印機、磁帶機、掃瞄儀、電話等設備。進一步地，本發(fā)明可于切換裝置20中外接或內(nèi)建一連接端口轉換單元，耦接于副端連接口SP1～SPn的一副端連接口，用來將副端連接口轉換為一預設規(guī)格的連接端口。舉例來說，連接端口轉換單元可以是一通用串行總線連接端口至PS/2接頭的轉換單元，或是通用串行總線連接端口至游戲桿接頭(15 Pin D-sub)的轉換單元，則不同接口的輸入裝置仍可適用于切換裝置20。此外，除了通過音頻解碼單元202解出音頻信號外，亦可通過一音頻編碼單元及一音頻輸入端口，接收聲音信號并傳送至對應的計算機系統(tǒng)中。
關于切換裝置20的運作方式，請參考圖3。在圖3中，切換裝置20的主端連接口MP1～MPn分別嵌合有計算機系統(tǒng)PC1～PCn的數(shù)據(jù)傳輸端子PT_PC1～PT_PCn，數(shù)據(jù)傳輸端子PT_PC1～PT_PCn皆符合通用串行總線規(guī)格。此外，副端連接口SP1～SPn可嵌合不同的輸入裝置，如通用串行總線的鍵盤KB_USB、鼠標MS_USB，或通過一連接端口轉換單元300嵌合PS/2接口的鍵盤KB_PS、鼠標MS_PS。當然，連接端口轉換單元300可外插于一副端連接口SPm或與副端連接口SPm整合于集線裝置200中。除此之外，一音頻編碼單元302及一音頻輸入端口304可將一麥克風306所接收的聲音信號傳送至集線裝置200中。其中，音頻編碼單元302可與音頻解碼單元202整合于同一芯片中。
當要控制計算機系統(tǒng)PC1～PCn中某一計算機系統(tǒng)時，使用者可通過一控制信號接收單元(未繪于圖3中)輸出指令至控制單元204，則控制單元204會將對應的主端連接口耦接至副端連接端口SP1～SPn、音頻解碼單元202及音頻編碼單元302。如此一來，使用者可通過鍵盤KB_USB、鼠標MS_USB或鍵盤KB_PS、鼠標MS_PS控制計算機系統(tǒng)，并可通過喇叭208播放聲音信號，及通過麥克風306輸入聲音信號。當然，使用者另可將其它輸入或輸出裝置(如游戲桿、打印機等)嵌合入一副端連接口SP1～SPn。
因此，由圖3可知，每一計算機系統(tǒng)PC1～PCn僅需通過一條信號傳輸線，即可接收不同輸入裝置(如鍵盤、鼠標、游戲桿等)的信號，并可輸出信號至不同的輸出裝置(如喇叭、打印機等)。換句話說，本發(fā)明切換裝置20可有效減少信號傳輸線，降低線材成本。另外，切換裝置20中不需設置模擬音頻切換裝置，因此可省去用來接收音頻信號的音頻信號插槽，使得切換裝置20的體積可進一步縮減。更重要的是，數(shù)字音頻信號是一連串由“0”及“1”所組成的位，可通過解調(diào)、解碼等運算，得到近乎真實的音效，使得喇叭208所輸出的音頻質(zhì)量不受傳輸線長度的影響。
在圖1的多計算機切換器10中，每一臺計算機需通過一條音頻信號傳輸線，將模擬音頻信號傳送至模擬音頻切換裝置102。相比之下，在本發(fā)明中，切換裝置20通過一音頻解碼單元202，使得音頻信號可整合于通用串行總線的信號中，不僅可減少所需的信號傳輸線及音頻信號插槽，更重要的是，音頻質(zhì)量不受傳輸線長度的影響。當然，如同多計算機切換器10，本領域普通技術人員另可于切換裝置20中增加一模擬視頻切換裝置，用來切換模擬視頻的來源，非本發(fā)明重點，在此不贅述。
綜上所述，本發(fā)明通過音頻解碼單元解碼音頻信號，以減少信號傳輸線及音頻信號插槽，并提升音效質(zhì)量。換句話說，本發(fā)明可有效降低線材及硬件成本，并提升多媒體效果，改善習知技術的缺點。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權利要求書所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置，包含有多個主端連接口，用來嵌合該多個計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口；多個副端連接口，用來嵌合多個輸入裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口；一集線裝置，耦接于該多個主端連接口與該多個副端連接口之間；一音頻解碼單元，耦接于該集線裝置，用來解碼音頻信號；一控制單元，耦接于該集線裝置，用來控制該集線裝置，以將該多個主端連接口的一主端連接口導通至該多個副端連接端口及該音頻解碼單元；以及一音頻輸出端口，耦接于該音頻解碼單元，用來輸出該音頻解碼單元的解碼結果。
2.如權利要求1所述的切換裝置，其中該多個主端連接口的一主端連接口是一通用串行總線的連接口。
3.如權利要求1所述的切換裝置，其中該多個副端連接口的一副端連接口是一通用串行總線的連接口。
4.如權利要求1所述的切換裝置，其另包含一連接端口轉換單元，耦接于該多個副端連接口的一副端連接口，用來將該副端連接口轉換為一預設規(guī)格的連接端口。
5.如權利要求4所述的切換裝置，其中該預設規(guī)格的連接端口是用來插拔一PS/2接頭的裝置。
6.如權利要求4所述的切換裝置，其中該預設規(guī)格的連接端口
7.如權利要求1所述的切換裝置，其中該多個輸入裝置包含一鍵盤及一鼠標。
8.如權利要求1所述的切換裝置，其另包含一音頻輸入端口，用來接收音頻信號；以及一音頻編碼單元，耦接于該音頻輸入端口及該集線裝置，用來將該音頻輸入端口所接收的信號編碼為預設格式的分組，并傳送至該集線裝置。
9.如權利要求8所述的切換裝置，其中該控制單元另用來將該多個主端連接口的一主端連接端口導通至該音頻編碼單元。
10.如權利要求8所述的切換裝置，其中該音頻編碼單元整合于該音頻解碼單元中。
11.如權利要求1所述的切換裝置，其另包含一控制信號接收單元，耦接于該控制單元，用來接收一使用者所輸出的控制信號，并傳送至該控制單元。
全文摘要
用于多個計算機系統(tǒng)的輸入及輸出接口的切換裝置，包含有多個主端連接口，用來嵌合該多個計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口；多個副端連接口，用來嵌合多個輸入裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口；一集線裝置，耦接于該多個主端連接口與該多個副端連接口之間；一音頻解碼單元，耦接于該集線裝置，用來解碼音頻信號；一控制單元，耦接于該集線裝置，用來控制該集線裝置，以將該多個主端連接口的一主端連接口導通至該多個副端連接端口及該音頻解碼單元；以及一音頻輸出端口，耦接于該音頻解碼單元，用來輸出該音頻解碼單元的解碼結果。
文檔編號G06F3/16GK101075181SQ20061014326
公開日2007年11月21日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權日2006年5月19日
發(fā)明者張琦棟, 陳文志 申請人:安國國際科技股份有限公司